套管柱

摘要： 高温环境下的套管柱强度设计对于确保油井的完整性具有关键作用。通过理论分析和试验研究得到了高温下不同钢级套管材料强度的下降规律,不同套管的抗挤、抗内压和抗拉强度变化规律,以及套管柱长度的变化规律、套管柱内部的内应力变化等结果。认识到高温下套管材料的屈服强度和抗拉强度均会降低,且不同钢级材料的强度降低规律不同;还得到了高温下套管柱长度伸长量的计算方法以及套管柱内应力的计算方法,当此应力足够大时会导致井口抬起,或者套管柱发生屈曲。研究结果对于高温井的套管柱设计具有一定的参考价值。

摘要： 介绍了桩基全回转套管钻进工艺的基本原理和优点,分析了套管在工作过程中失效的原因,其中力学因素为核心因素,总结了套管柱力学分析的研究现状,针对缺少系统合理的套管柱力学模型问题,以钢管静压桩理论为基础,提出了一种较为合理的套管柱力学模型研究思路:通过试验的方法模拟套管钻进时的工作状态,得出相应的修正系数,优化钢管静压桩力学模型,从而得出更加合理的套管柱的力学模型。

摘要： 针对西部强盐渍土/盐湖地区的钢筋混凝土(RC)桥梁墩柱的严重腐蚀问题,提出新型材料组合结构“钢骨架聚乙烯塑料复合管(SRPE)约束RC柱”,为研究其偏心受压力学性能,进行了8根SRPE套管约束钢筋混凝土柱和4根无套管约束对比柱的偏压试验,获得了试件破坏形态和荷载-轴向位移曲线,进而分析了SRPE套管压力等级、偏心距、长细比等设计参数对试件偏心受压力学性能的影响规律,并给出了偏压承载力计算公式,供工程应用参考。研究结果表明:SRPE套管对钢筋混凝土偏压柱的极限承载力和延性有显著提升;SRPE套管压力等级越高,试件承载力的提高效果越好,但对延性的影响不明显;试件的极限承载力随着偏心距和长细比的增加而减小;试件的延性随着长细比的增大而降低;对比试件的柱中峰值挠度要远小于SRPE套管试件的柱中峰值挠度,且偏心距和长细比越大,试件的柱中峰值挠度越大;达到极限荷载时,各偏压试件的侧向挠度曲线接近于正弦半波曲线。

摘要： 利用ANSYS Workbench数值模拟软件分析了油井环空内套管柱共振响应特性,研究了振动波在套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统中的传播规律.结果 表明,套管柱共振频率随自身长度的增加而逐渐减小;套管柱底端振幅随频率、套管壁厚的增加而减小,随激振力的增大而增大;振动波衰减曲线分为快速衰减和缓速衰减两部分,振动波衰减速率随激振频率、套管壁厚的增加而逐渐减小,随激振力增加而加快;“强激振力+薄壁套管+低频”组合下共振效果明显,适合改善局部井段固井质量,而“弱激振力+厚壁套管+高频”组合振动波作用距离较远,适合提升长井段固井质量.

摘要： 为了弥补国内套管周围磁场分布规律研究存在的缺陷,利用ANSYS Maxwell软件模拟分析了有限长带有接箍的套管柱在地磁场作用下周围感应磁场的分布规律.建模时采用倾斜的单层方体四线圈模拟均匀地磁场环境.分析结果表明:套管柱周围感应磁场在南北方向关于接箍中点中心对称,在东西方向上关于套管轴线轴对称分布;不同方位上感应磁场沿套管轴向的变化特征明显,且接箍附近磁场异常程度明显大于套管中部;探测套管接箍附近的磁干扰更有利于井眼防碰预警.所得结果可为基于邻井套管周围磁场分布规律的井眼防碰技术研究提供技术指导.%To make up for the insufficient domestic studies on the distribution of magnetic field around the casing,the induced magnetic field around the vertical casing string with couplings under the earth magnetic field is simulated and analyzed using ANSYS Maxwell software.The tilted monolayer cube quadruple coil is used to simulate the uniform magnetic field environment.The analysis results showed that the induced magnetic field around the casing string is symmetrical at the center of the coupling midpoint in the north-south direction and is axisymmetrical at the casing axis in the east-west direction.The change characteristics of the induced magnetic field along the casing axial direction in different azimuths are obvious.The abnormality of the magnetic field near the casing coupling is significantly greater than that in the middle of the easing.The magnetic interference detection at the casing coupling is preferable to the well trajectory anti-collision warning.The study could provide technical guidance for well trajectory anti-collision technology based on the distribution of magnetic field around the casing in offset wells.

摘要： 为建立考虑地层和套管参数随机性的套管可靠度评价理论方法,以便得到复杂井况下套管传统设计安全系数与可靠指标之间的关系,提出了非均匀地应力和内压联合作用下,沿套管最大外挤力方向管壁任意位置发生屈服失效时外壁等效均匀外挤力的计算方法;建立了套管抗挤和抗内压三轴强度计算公式以及有效内压计算方法;根据套管载荷和强度影响因素统计参数以及评价过程中参数测试标准值,利用蒙特卡洛法(MC)建立了完整的套管可靠度计算和评价方法;通过实例对传统安全系数与可靠指标的对应关系进行了研究.研究结果表明:指定条件下,套管安全系数与可靠指标之间存在对应关系;利用建立的方法编制计算程序可以为传统设计法中安全系数代表的安全程度进行量化;可靠度评价方法能够为安全系数的选取提供指导.

摘要： Considering the fact that casing damage becomes more and more serious in steam injection wells,the traditional string strength design method needs to be changed.According to the elasto-plastic mechanics theory,the strain calculation model of the casing string was established on the basis of casing strength design.The minimum value of the strain safety factor was given by comparing the casing material strain and structural strain in use of the Ramberg-Osgood model,and the theoretical criterion of strain design on casing strings was then proposed.The result shows that,when this design method was applied in Φ177.8 mm×8.05 mm TG80H premium thread casing strings,the leakage and deformation phenomena did not appear after 4 rounds steam stimulation.Moreover,the performance of the casing strings kept very well even after 14 rounds.The new strain design method on casing strings in the thermal recovery well admits their deformation in a controllable range,and it can effectively extend the lifetime and lower the damage probability of casing strings.%为解决稠油热采井不断出现的套管损坏现象,改变传统的管柱强度设计方法.基于弹塑性力学理论,在满足套管柱强度设计的基础上建立套管柱应变计算模型;通过对比套管材料应变与结构应变,借助Rambery-Osgood模型得到应变安全系数最小值,提出套管柱应变设计的理论判据,形成套管柱应变设计方法.结果表明,该设计方法在西部油田8口稠油热采井Φ177.8 mm×8.05 mm TG80H特殊螺纹套管柱设计中得到应用,生产4轮次后套管柱未出现变形和泄漏现象,经过14轮次后,套管服役性能依然良好,新热采井套管柱应变设计方法允许套管在可控范围内变形,可有效延长套管使用寿命,降低套损率.

摘要： 在定向井和水平井中一般都存在造斜段,在造斜段井身轨迹处于弯曲状态,位于其中的套管柱必然为适应井身形状而发生初始的弯曲变形.因此造斜井段中的套管柱不仅要受到自重和轴向压力的作用,而且还存在初始弯曲,这就使得造斜段井段中套管柱的受力及变形变得复杂.文章在考虑初弯曲的情况下利用能量法对造斜井段中的套管柱在各种载荷作用下的再次变形进行了分析计算,推导出了造斜井段中套管柱再次变形挠度的计算公式,其结果对工程实际有指导意义.

摘要： 在超深井的油气勘探开发过程中,根据工程需要,往往需要对前期的悬挂技术套管进行回接,以提高井筒的安全性和完整性.在回接套管的固井作业过程中,需要对套管柱施加一定的下压载荷,以确保回接点处套管柱与原套管柱联接点的密封可靠性,而套管柱受压,将产生屈曲的风险,对井眼的有效尺寸和套管磨损产生直接的不利影响,通过添加套管扶正器来约束套管的屈曲是常用的有效手段.常规的套管屈曲理论计算只能定性分析套管的屈曲状态,不能精确分析套管屈曲点的位置.本文采用理论分析和数值模拟方式,结合具体工况,对某超深井的Φ193.68mm回接技术套管柱的屈曲行为进行分析,通过ABQUS有限元仿真软件,建立了套管柱屈曲分析仿真模型,对不同下压载荷值下的套管柱屈曲状态进行了仿真模拟,获得了套管柱的屈曲状态和屈曲点位置,优化了扶正器的安装数量和安装位置.经现场施工验证,采用优化后的扶正器设计方案,有效预防了回接套管柱的屈曲,为解决超深井技术套管回接中的管柱屈曲问题提供了有效的技术手段.

摘要： 顺北某井在三开固井后的扫水泥塞作业过程中,钻头与Φ273.1*12.57mm P110套管柱发生磨损,导致套管破损.经试验研究分析,同批套管的材料性能和实物性能均满足产品订货标准,并满足现场作业时的工况环境;对Φ273.1*12.57mm套管柱的临界正弦屈曲载荷和临界螺旋屈曲载荷的理论计算结果表明,施工时的作业参数将导致套管柱发生螺旋屈曲;采用ABQUS有限元仿真软件,结合井眼尺寸和套管参数,建立了套管柱屈曲分析仿真模型,模拟分析结果表明,套管柱发生了二次弯曲,在弯曲点处发生了较大的横向偏移,弯曲点位置与实际的套管破损点位置相近;通过对试验研究、理论分析和仿真模拟结果,以及该井的井眼轨迹数据、现场施工作业参数的综合分析,井底段的井眼轨迹差和该处的套管柱受压导致套管柱在固井过程中发生二次弯曲是Φ273.1*12.57mm套管柱与钻头发生磨损的直接原因.该分析结果揭示了井眼轨迹和现场操作对套管柱磨损失效的影响,为预防管柱磨损失效提供了有效的解决方案和技术措施.

摘要： 为确定套管柱的安全性,2015年优选了2口储气库注采井,开展了MIT,PIT,CAST-V测井.通过对测井曲线和测井数据综合分析,按照Q/SY1486-2012《地下储气库套管柱安全评价方法》标准的评价流程,对测试井进行安全评价,判断管柱目前安全状态,并且能够预测出继续安全运行年限,同时为安全评价提供更多以及可靠的数据.

摘要： 利用弹塑性力学理论,建立了套管柱应变设计模型,并通过套管材料应变与结构应变对比给出了应变安全系数最小取值,明确应变设计的判据,最终形成套管柱应变设计方法.同时,明确提出了套管柱应变设计是在套管柱强度设计的基础上进行的,即套管柱设计应首先进行强度设计,强度设计合格后,再进行应变设计.应变设计方法在西部油田8口稠油热采井中获得成功应用.

摘要： 由于特殊的储层地质条件,页岩气的开发难度远大于普通天然气的开采,国内页岩气开发还处于初级试验开采阶段.成本高、技术难度大,井筒套管柱先期失效严重影响正常生产.针对页岩气开发地质特点和钻井完井工程施工难点,结合气田部分区块前期开发中出现的套管柱失效安全问题,分析了页岩气开发井井简套管失效的影响因素.提出了页岩气开发井井身结构设计建议,推荐满足套管体积分段压裂投产改造的套管柱设计选型方案.对更好适用页岩气开发井用套管新品开发进行了探讨.根据钻井、固井、套管体积分段压裂施工难点,明确了关键技术安全参数,施工作业质量要点.研究了一系列套管柱失效控制综合配套技术措施.满足页岩气开发井长时间、超高压力、多井次套管体积分段压裂井筒安全技术要求,井筒套管柱安全生产使用寿命力争达到20年以上.实现页岩气田绿色、安全和可持续开发,经济效益和社会效益显著.

摘要： 固井后由于下部封固段水泥的凝固,使井口套管承受的自重明显减少,已拉伸的套管会由于受力减少而回缩,因此要求从井口释放套管回缩的距离,以保证套管不至于被拉断.通过对水泥面处套管的力学分析,考虑井斜、摩阻变化情况,给出套管的回缩距,模拟封固情况,计算井口轴向力的变化情况,根据套管头承载能力,选取套管头最佳结构及悬挂形式,以及确立坐挂参数确保固井施工后期安全.

摘要： 高家堡油田油水井的套管损坏大多数发生在沙河街组的盐膏层,主要原因是套管本身的额定载荷不足以抵抗蠕变地层产生的非均匀载荷.而且又由于处于盐膏层的井径不规则,导致固井时水泥浆容易窜槽,使固井质量差,且油、水井套管较易损坏.

摘要： 油气井管柱完整性对高温高压气井安全生产起着至关重要的作用,而力学完整性是影响油气井管柱完整性的重要因素之一.管材在含有H2S、C02水溶液的腐蚀环境中,在以平面应变为主的条件下,当应力强度因子高于KISSC时,将产生应力腐蚀裂纹.本文利用能够真实模拟井下工况的多相流循环动态高温高压釜,根据井下服役所受应力状态,应用恒载荷应力腐蚀实验夹具,能够方便、精确地对试样进行加载并记录应力应变曲线;通过该实验方法能够得到管材在高温高压腐蚀环境、应力状态下力学性能的损伤程度并能够得出该条件下管材临界应力强度因子,为高温高压含硫气井油套管管材安全评价和适用性评价提供新的思路和技术手段以及为安全设计提供技术基础.

摘要： 以稠油热采井下的套管-水泥环-地层为研究对象,考虑套管高温环境的特殊性以及地应力和内压的影响,根据弹性力学中理论,建立三维数值计算模型,对热采井套管柱应力和变形进行研究.利用ANSYS有限元软件,进行热固耦合计算,得到在注气层段和隔热层段套管的等效应力和应变值,并绘制温度、等效应力和应变随管径变化的规律曲线.计算结果表明:对于持续高温条件下,隔热层套管温度为94.078°C,温度为注气层的0.5倍,沿套管径向出现温度骤降现象,套管的Mises应变值变为注气层段的0.5倍左右,隔热管对高温套管的受力和变形情况起到了保护作用;当材料的等效应力超过其屈服强度极限,对其应变值的校核方法更为有效,热应变大约占总应变的76％以上.研究结果为高温热采井套管的设计方法以及隔热管对套管的作用提供理论依据,同时为热采井套管的设计提供参考.

摘要： 本文通过对近年来油、套管失效事故的统计及勘查,无牙痕夹持技术通过防止打滑以及防止油、套管接箍夹持部位变形;对油、套管上扣扭矩进行精准控制,同时无牙痕夹持技术在防止油、套管外表面咬伤,降低高钢级油、套管在咬伤部位发生应力腐蚀开裂的风险.

摘要： 本发明是水平井套管错断拨正管柱和修复管柱及其修复工艺，解决油田目前套管错断内径重合程度处于30-50%之间的错断井无法拨正和修复的难题。本发明的拨正管柱包括增力器、水力锚和油管，偏心拨正悬挂器、增力器和水力锚自下而上通过油管依次连接。与拨正管柱配合使用的修复管柱包括油管和套管修复工具，油管与套管修复工具连接，在套管修复工具的筒体底部连接插管，该插管插入偏心拨正悬挂器的定位外筒中。通过实施其修复工艺，尤其适用于热采水平井套管错断修复工程，但同样适用于其它的套管错断水平井。本发明方法及工具可对水平井水平段的错断套管进行有效的修复，且具有对油层无化学污染，适用范围广，施工步骤简单，有效降低生产成本。

摘要： 本发明是水平井套管错断拨正管柱和修复管柱及其修复工艺，解决油田目前套管错断内径重合程度处于30-50%之间的错断井无法拨正和修复的难题。本发明的拨正管柱包括增力器、水力锚和油管，偏心拨正悬挂器、增力器和水力锚自下而上通过油管依次连接。与拨正管柱配合使用的修复管柱包括油管和套管修复工具，油管与套管修复工具连接，在套管修复工具的筒体底部连接插管，该插管插入偏心拨正悬挂器的定位外筒中。通过实施其修复工艺，尤其适用于热采水平井套管错断修复工程，但同样适用于其它的套管错断水平井。本发明方法及工具可对水平井水平段的错断套管进行有效的修复，且具有对油层无化学污染，适用范围广，施工步骤简单，有效降低生产成本。

摘要： 本实用新型提供一种管端外加厚套管、套管管柱、采油管柱及采油设备，管端外加厚套管包括套管本体，套管本体的两端设有加厚层，套管本体内形成有液体流通通道，液体流通通道等直径设置，加厚层上设有外螺纹。本实用新型通过在套管本体的两端设置加厚层，并在加厚层上设置外螺纹，使得套管螺纹接头部位有效使用厚度增加，提高了套管接头连接强度及承受轴向拉伸和压缩的能力，避免套管接头失效；相比于现有技术本实用新型的套管在满足连接强度的前提下减轻了套管的整体重量，节省了材料，降低了制造成本。

摘要： 本公开涉及一种车辆转向管柱用外套管、车辆转向管柱及车辆，其中，车辆转向管柱用外套管包括用于可滑动地套设在内套管外的套管本体，所述套管本体具有从下端向上延伸的溃缩段以及从该溃缩段延伸到上端的本体段。通过上述技术方案，通过形成在套管本体下端的溃缩段在受外力时的溃缩变形，能够增加车辆转向管柱的溃缩行程，实现溃缩吸能作用，为驾驶者提供缓冲，从而实现了利用车辆转向管柱用外套管本身的形状变形就可以达到溃缩吸能的目的，减轻在驾驶者在碰撞方向盘的过程中对驾驶者头部的损伤。

摘要： 本实用新型是水平井套管错断拨正管柱和修复管柱，解决油田目前套管错断内径重合程度处于30-50%之间的错断井无法拨正和修复的难题。本实用新型的拨正管柱包括增力器、水力锚和油管，偏心拨正悬挂器、增力器和水力锚自下而上通过油管依次连接。与拨正管柱配合使用的修复管柱包括油管和套管修复工具，油管与套管修复工具连接，在套管修复工具的筒体底部连接插管，该插管插入偏心拨正悬挂器的定位外筒中。通过实施其修复工艺，尤其适用于热采水平井套管错断修复工程，但同样适用于其它的套管错断水平井。本实用新型方法及工具可对水平井水平段的错断套管进行有效的修复，且具有对油层无化学污染，适用范围广，施工步骤简单，有效降低生产成本。

摘要： 本实用新型涉及修复套管技术领域，具体涉及一种用于修复套管的修复工具。本实用新型的目的在于保护一种长井段套管修复工具及套管修复管柱。套管修复管柱包括下井管节和套管修复工具，套管修复工具包括上接头、处于上接头下侧的扶正段、处于扶正段下侧的磨铣段、中心水眼和返水槽，磨铣段包括处于上侧的扶正磨铣部分和处于下侧的扩大磨铣部分，扶正磨铣部分的外周面为柱面，扩大磨铣部分的外周面半径从上到下逐渐减小。处于扶正段下侧并与扶正段连接的磨铣段中的扶正磨铣部分的外径与扶正段的外径一致，使得扶正磨铣部分磨铣后的套管能够供扶正段顺利通过，不容易卡住，解决了现有技术中的套管修复工具的扶正段在套管中容易卡住的问题。

摘要： 一种同心套管千斤顶具有一套管支架和一套管驱动器，该套管驱动器采用液压流体使得同心内套管柱在井内垂直升降。该套管千斤顶与套管柱相连并能够通过驱动套管来操作安装在套管下端上的向下钻进工具。该套管千斤顶包括一壳体和一空心活塞。活塞上设有一外部密封件，用于保持千斤顶的空心活塞和主体之间的液压力。下部活塞杆穿过套管千斤顶壳体的底座被拧到井孔中的同心套管柱上。空心活塞的上部活塞杆延伸到套管千斤顶壳体的顶部之上与该地面钻井设备相连。两个可液压收缩的支承件配合进空心活塞的凹入区域并在活塞处于其上位后支承该套管和活塞的重量。

摘要： 本发明公开了一种用于稠油热采井完井管柱热应力的释放方法、装置及套管柱，减少和消除注热流体过程中套管柱因热胀冷缩造成的应力和应变，从而降低套管柱因注热流体造成的损坏。本发明包括：在套管接箍部位设计热应力释放结构，对每根套管因热应变产生的热伸缩进行补偿，通过热应力释放结构能够补偿套管由于热胀冷缩产生的位移，对套管受到的热应力具有一定的释放作用，避免套管受到较大的热应力而损坏。同时，热应力释放机构安装在两段套管之间，使得全井筒的每两段套管之间都能够具有释放热应力的作用，从而可以将热应变从一点扩展到全井筒，使得套管受热应力相对分散和均匀，从而使套管不易损坏，大幅度延长了套管的使用寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种用于稠油热采井完井管柱热应力的释放装置及套管柱，减少和消除注热流体过程中套管柱因热胀冷缩造成的应力和应变，从而降低套管柱因注热流体造成的损坏。本实用新型包括：在套管接箍部位设计热应力释放结构，对每根套管因热应变产生的热伸缩进行补偿，通过热应力释放结构能够补偿套管由于热胀冷缩产生的位移，对套管受到的热应力具有一定的释放作用，避免套管受到较大的热应力而损坏。同时，热应力释放机构安装在两段套管之间，使得全井筒的每两段套管之间都能够具有释放热应力的作用，从而可以将热应变从一点扩展到全井筒，使得套管受热应力相对分散和均匀，从而使套管不易损坏，大幅度延长了套管的使用寿命。

摘要： 本实用新型提供了一种油套管接头及油套管柱，涉及接头技术领域，该油套管接头包括：公扣端和母扣端，自公扣端的连接端面至远离母扣端的方向，公扣端的外壁依次设置有第一扭矩台肩、第一圆锥面和第一螺纹，自母扣端的连接端面至远离公扣端的方向，母扣端的内壁依次设置有第二螺纹、第二圆锥面和第二扭矩台肩；第一螺纹与第二螺纹啮合，第一圆锥面与第二圆锥面过盈配合，第一扭矩台肩与第二扭矩台肩抵接；第一圆锥面包括自第一螺纹至第一扭矩台肩依次设置的凹陷球面、凸起球面和圆锥面。该油套管接头缓解了相关技术中油套管接头的主密封面的密封性能差的技术问题。