抗挤强度

摘要： 为研究缺陷和温度共同作用下套管的抗挤强度变化规律,在套管抗挤强度分析的基础上,建立了磨损套管和腐蚀套管有限元模型,分析了套管磨损量、壁厚、腐蚀坑深度和腐蚀坑半径对套管抗挤强度的影响,并依据分析结果建立了N80钢级套管抗挤强度预测模型。研究结果表明:相同温度下,套管磨损率等量增加,套管抗挤强度出现明显下降且下降幅度逐渐变小;相同温度下,保持套管腐蚀深度等量增加,套管抗挤强度持续下降,下降幅度相差不大;套管的壁厚、磨损率、腐蚀半径和腐蚀坑深度对抗挤率基本没有影响,抗挤率只与温度相关;建立的缺陷套管抗挤强度预测模型在20~200°C的温度范围内,可对套管抗挤强度进行预测,可靠性较高。研究结果可为套管设计和现场应用提供指导。

摘要： 由于膏盐层具有塑性流动和蠕变频繁的特性,加上强注、强采作业,导致地层压力系统紊乱,造成套管损坏日益严重,严重的套损不仅影响原油的正常开采,还造成巨大的效益损失.为了解决膏盐层的套损问题,设计了局部高抗挤双层套管固井工具.通过有限元分析,对该工具的抗挤能力进行模拟计算,对优化后的工具进行性能评价试验;优化局部双层组合套管的固井工艺,制定新的固井管串设计方案.该工具已经现场应用14口井次,施工过程顺利,应用效果良好,解决了所钻井套管易变形损坏等问题,延长油气井使用寿命,提高油气开发的综合效益.

摘要： 结合深井、超深井套管柱的服役环境与实际力学载荷,分析了国外先进套管柱设计规范,重点研究了深井、超深井建井中钻进和生产过程中的套管柱磨损导致的套管强度降低等问题.从均匀磨损模型和偏心筒模型两个方面对磨损套管的力学性能进行分析,并通过有限元软件对这两种计算方法的精度进行比较.发现采用偏心筒模型计算的结果更贴合实际,能提高套管柱强度设计质量.

摘要： 对比分析了材料成分、热处理工艺,获得合理的应力——应变曲线、椭圆度、壁厚不均度、残余应力对套管抗挤强度的影响,提出套管产品质量控制的关键环节,针对于J55、K55无缝管应在尽可能靠近管内壁处取样,按NACE方法A和A溶液检验.对于L801型、C901型、T951型套管及接箍按NACE方法D和A溶液检验.对于油套管设计留有充分的安全余量或选用较薄壁管以降低投资,或降低钢级以提高抗硫化物应力开裂都具有重要意义.

摘要： 为了研究非均布地应力条件下石油套管的抗挤强度,以L80-1钢级套管为研究对象,建立了套管-水泥环-地层系统模型,对整个系统施加非均匀载荷以及剪切载荷,着重分析套管强度与地应力以及水泥环卸载之间的关系.分析结果表明:在非均布载荷下,随地应力非均布系数的增大,L80-1钢级套管抗挤强度大幅降低;地应力非均布系数为1.4时,水泥环卸载为61.1％;地应力非均布系数为1.7时,水泥环卸载为66.3％;随着地应力非均布系数的增大,居中度越大的套管抗挤强度越高,相同的套管居中度时地应力非均布系数越小,套管抗挤强度越高;水泥环厚度越大,其卸载作用越明显;水泥环对套管抵抗横向剪切力有显著效果.所得结论可为提高套管承载能力和制定预防套管损坏措施提供参考.

摘要： 在大位移井、 水平井和三维定向井的弯曲造斜段,由于井眼轨迹复杂,造成套管弯曲变形、 扁化、 严重磨损或磨穿,井下摩阻扭矩过高导致卡钻和断钻具等井下事故频发,出现了许多新的套管损坏问题.鉴于此,建立了弯曲套管力学模型,发现随着套管弯曲曲率增加,截面扁化程度加剧,套管抗挤强度降低.同时分析了复合磨损对套管抗挤强度的影响;在单尺寸月牙磨损理论假设的基础上,根据参与磨损的钻杆接头尺寸不同,建立了复合锐进型月牙磨损和复合钝进型月牙磨损两种几何模型;采用解析法计算了复合磨损情况下套管的抗挤强度;通过有限元模拟验证,发现在相同磨损深度下,复合月牙磨损与最小磨损半径单月牙磨损的套管抗挤强度十分接近,最大误差控制在5％以内,且误差随磨损深度的增加而减小.研究结果可为复杂井井眼轨迹设计提供参考.

摘要： 为计算磨损套管剩余强度,采用有限元分析方法,通过对标准套管进行屈曲分析求出特征值,引入特征值计算结果进行非线性分析,计算得到套管强度,并与API标准值进行对比,得到套管抗内压强度误差为0.264％,抗外挤强度误差为0.013％,验证了有限元分析方法的可行性和准确性;通过引入屈曲特征值进行磨损套管塑性变形分析,建立了磨损套管的剩余强度分析方法,对Φ193.7mm× 12.7mmP110套管发生1mm、3mm和5mm月牙形磨损时套管剩余强度进行分析计算.DY7井实际应用表明,该计算结果可靠,能够满足后续作业对井筒承压能力的要求,为施工提供决策依据.

摘要： 目前套管抗挤强度通常按照ISO 10400标准计算,但该标准在计算时将斜井视为直井,未考虑井眼弯曲的影响.虽然已有学者建立了考虑井眼弯曲后的套管抗挤强度计算公式,但其公式未考虑套管制造缺陷如不圆度、壁厚不均的影响,不符合实际情况.为了建立综合考虑各项影响因素的套管抗挤强度计算公式,将井眼弯曲、制造缺陷考虑在内,建立了套管抗挤强度计算新模型.研究结果表明:①新建模型考虑了套管所受非均匀外载、井眼弯曲、制造缺陷对抗挤强度的影响,更符合井下套管实际情况;②通过对比得出自建公式计算出的抗挤强度值变化趋势与黄根炉教授建立的弯曲井眼套管抗挤强度公式计算值、ISO公式计算值的变化趋势一致;③通过有限元软件建立了弯曲井眼套管三维模型,将模拟值分别与自建公式计算值、黄根炉教授建立的套管抗挤强度公式计算值、ISO公式计算值进行对比,自建的公式计算值更接近有限元模拟值;④计算值变化趋势及其与模拟值的对比能反映出新模型的正确性及计算精度,可以为井下套管抗挤强度的精确计算提供参考.

摘要： 目前套管抗挤强度通常按照ISO 10400标准计算,但该标准在计算时将斜井视为直井,未考虑井眼弯曲的影响。虽然已有学者建立了考虑井眼弯曲后的套管抗挤强度计算公式,但其公式未考虑套管制造缺陷如不圆度、壁厚不均的影响,不符合实际情况。为了建立综合考虑各项影响因素的套管抗挤强度计算公式,将井眼弯曲、制造缺陷考虑在内,建立了套管抗挤强度计算新模型。研究结果表明:①新建模型考虑了套管所受非均匀外载、井眼弯曲、制造缺陷对抗挤强度的影响,更符合井下套管实际情况;②通过对比得出自建公式计算出的抗挤强度值变化趋势与黄根炉教授建立的弯曲井眼套管抗挤强度公式计算值、ISO公式计算值的变化趋势一致;③通过有限元软件建立了弯曲井眼套管三维模型,将模拟值分别与自建公式计算值、黄根炉教授建立的套管抗挤强度公式计算值、ISO公式计算值进行对比,自建的公式计算值更接近有限元模拟值;④计算值变化趋势及其与模拟值的对比能反映出新模型的正确性及计算精度,可以为井下套管抗挤强度的精确计算提供参考。

摘要： 酸性环境下的套管极易发生腐蚀现象,局部腐蚀或点蚀产生应力集中,从而降低套管强度,是引起套管损坏的重要影响因素.笔者利用ANSYS有限元软件,建立了套管双孔点蚀模型,定量分析了双孔轴向分布和双孔环向分布两种点蚀工况下,双孔点蚀间距、点蚀孔截面参数、点蚀深度等对套管抗挤强度的影响规律.研究结果表明:双孔轴向分布点蚀时,套管最大Mises应力随双孔孔距的增加呈增长-降低-平稳;双孔环向分布点蚀时,套管最大Mises应力呈降低-增长-平稳.通过回归曲线发现,当点蚀深度固定不变时,两种点蚀情况下,套管最大Mises应力随截面参数的增加均呈指数关系降低;当深度固定不变时,两种点蚀情况下,套管最大Mises应力随点蚀深度的增加均呈线性增长.通过分析比较不同工况下双孔点蚀对套管抗挤强度的影响规律,为套管的设计及选材提供理论依据.

摘要： 本文旨在研究如何提高膨胀管抗挤强度,分别从材料和强度影响外部因素入手进行分析.首先,提出高性能膨胀管材料选择的主要依据,基于此研究了膨胀管抗挤强度的外部影响因素,采用实验分析、微观理论剖析、模拟计算相结合的手段,诠释了其对抗挤强度的影响及敏感性.其次,研究了不同膨胀工艺对膨胀后管体性能的影响规律,给出了选择工艺的基本依据.另外,本文在充分吸收国内外该领域先前研究的基础上,尝试性提出了新型膨胀管材料,探索了膨胀管技术未来发展的方向,旨在获得综合性能良好的膨胀管,为拓展其应用领域做好前瞻性准备.

摘要： 高温高压射孔枪管主要用于制造使用条件最高200°C、180 MPa环境下的油气井用射孔枪.通过合理制定化学成分,采用CPE机组精密制管,高精度LOI无氧化炉调质热处理可以生产出抗高温高压射孔枪用无缝钢管,具有高的抗挤强度与良好的冲击韧性.

摘要： 套管的抗挤强度是衡量其使用性能的重要指标之一,为了掌握实体膨胀管膨胀后的抗外挤强度变化趋势,试验研究了Φ139.7mm×7.72mm N80钢级实体膨胀管实物膨胀过程,对膨胀前后的实体膨胀管进行了全尺寸抗外挤试验;研究结果表明:经过15％膨胀变形之后,实体膨胀管抗外挤强度下降约56％;在此基础上,讨论了API套管抗外挤强度计算公式对实体膨胀管的适用性,同时讨论了影响实体膨胀管抗外挤强度下降的主要因素.

摘要： 研究了80～125 ksi钢级SEW高抗挤套管的材料性能、尺寸精度、残余应力等.结果表明,屈服强度是影响SEW高抗挤套管抗挤强度的决定因素,径厚比、外径不圆度、壁厚不均度和残余应力是影响SEW高抗挤套管抗挤强度的主要因素.因此,提高屈服强度及尺寸精度、减小D/t值、降低残余应力均可提高套管的抗外压挤毁性能.

摘要： 近些年来国内外采用厚壁套管的趋势越来越明显,为了评估厚壁套管在非均匀载荷条件下的抗挤强度,文章结合ISO10400新标准,利用虚功原理和Mises屈服准则得出了两种计算等效外挤载荷的新方法,算例分析表明两种方法的计算结果具有较好一致性,应用新的厚壁套管挤毁理论能够更加准确地评估套管承载能力.文章的研究为厚壁套管优化选取提供了理论依据.

摘要： 在深井、超深井钻井过程中，套管磨损问题不容忽视。井下套管因磨损而失效时有发生。本文对套管的磨损机理与影响因素进行了研究，并以此为基础，分别建立了磨损套管抗外挤强度几何模型和抗内压强度限元力学实体模型，定量研究了套管内壁不同磨损程度对其抗外挤、抗内压强度的影响规律。研究表明，套管抗挤强度降低与套管磨损深度呈线性关系，且随着磨损厚度的增加而增加，高钢级套管磨损后的抗挤强度比低钢级的影响要小。 在磨损深度一定时，随磨损缺陷长度的增加，抗内压强度减少;磨损长度一定时，随着套管磨损深度的增加套管的抗内压强度有较大的下降。

摘要： 针对西部油田盐膏层套管变形造成的钻头遇阻问题，认为在非均匀地应力条件下套管位置偏心(在井眼内不居中)造成的非均匀复杂应力是造成这一问题的核心。建立了计算实际井眼中套管轴线空间位置的力学模型，给出了偏心距矢量的具体定义和计算模型，建立了油井中套管在井眼中的受力变形的“套管-水泥环-地层”有限元模型，分析了套管偏心对套管内壁最大应力的影响规律，绘制了套管偏心对套管内壁最大应力影响的等值线图，回归了套管偏心与套管最大应力关系的计算公式。结果表明，套管偏心问题在所难免。非均匀地应力下，在最大地应力方向，套管偏心距越大，套管抵抗非均匀载荷能力越强;在最小地应力方向，套管偏心距越大，套管越容易挤毁。因套管偏心造成的应力增量可能超过22MPa，其对应于新疆某区块0.08g/cm3的钻井液密度下降量(5000m井深)，基于这一结果的该区块最终钻井液密度应保持在1.35 g/cm3以上，并已被实践所验证。

摘要： 在套管钻井中，套管外表面由于受到磨损而导致其抗挤强度下降。rn 选取同一批次的套管分别进行均匀磨损和偏磨损后进行挤毁试验并作对比分析研究。结果表明，径厚比是影响套管磨损后抗挤强度的主要因素，另外，随磨损量的增加，试验值与API挤毁公式计算值差值增大，表明外表面磨损量较大时API公式将不再适用。

摘要： 套管是石油钻采工程中要求高、用量大的机械制造产品,在油田现场通过使用套管螺纹将单根油套管连接成为长达数千米能承受较高大气压的套管柱.油田在套管柱设计中对套管使用性能有较高要求,而套管制造厂家对套管的质量控制与套管使用性能息息相关,文章主要研究套管使用性能与套管质量控制之间的关系,为套管制造提供理论依据.

摘要： 本发明公开了一种高强度抗挤毁石油套管，其含有质量百分比如下的下述化学元素：C：0.08‑0.18％；Si：0.1‑0.4％；Mn：0.1‑0.28％；Cr：0.2‑0.8％；Mo：0.2‑0.6％；Nb：0.02‑0.08％；V：0.01‑0.15％；Ti：0.02‑0.05％；B：0.0015‑0.005％；Al：0.01‑0.05％。此外本发明还公开了一种高强度抗挤毁石油套管的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和连铸(2)穿孔、轧制和定径(3)控制冷却：开冷温度为Ar3+50°C，终冷温度为≤80°C；冷却过程中仅对套管外表面进行冷却，而不对套管内壁进行冷却，控制冷却速度为30‑70°C/s(4)回火(5)热矫直。本发明所述的高强度抗挤毁石油套管采用合理的化学成分和工艺设计，不仅有优良的经济性，还具有高强度、高韧性和高抗挤额性能。

摘要： 本发明涉及一种评价防砂筛管抗外挤强度的实验装置，它包括一高压釜，高压釜包括一高压釜本体，高压釜本体为一内径大于待评价防砂筛管外径的管型结构，高压釜本体两端开口分别可拆连接第一密封盖和第二密封盖，第一密封盖内侧设置一用于嵌设固定待评价防砂筛管一端的安装槽，待评价防砂筛管的另一端固定设置一密封压盖，待评价防砂筛管的外表面涂设密封胶，第一密封盖中部穿设引流管，引流管的一端位于待评价防砂筛管的内侧，另一端位于接液池内；高压釜本体内部通过管路连接注水泵的出水口，注水泵的进水口通过管路连接储水罐的出水口；高压釜本体内部通过管路与高压泵连接；高压釜本体上设置有与高压釜本体内部连通的泄压阀；高压釜本体上设置有与高压釜本体内部连通的压力表。本发明能够反映防砂筛管抗外挤强度。

摘要： 本发明提供了一种防砂筛管抗挤毁强度测试装置，其包括：高压筒体，其内设有防砂筛管，所述防砂筛管的两端分别连接有出口堵头和扶正堵头，所述扶正堵头与所述高压筒体的内壁相抵接；高压泵，其一端与所述高压筒体相连，其另一端连接有水源供给机构；封堵层，其包裹于所述防砂筛管的外周，所述封堵层的外周设有包裹层。本发明的防砂筛管抗挤毁强度测试装置，采用压力介质从防砂筛管外围均匀施加外挤压力，相对于现有技术的压力试验机直接挤压，这种方式更加符合防砂筛管的实际挤压情况，其测试结果更加合理、更加准确。

摘要： 本发明公开了一种高强度抗挤毁石油套管，其含有质量百分比如下的下述化学元素：C：0.08‑0.18％；Si：0.1‑0.4％；Mn：0.1‑0.28％；Cr：0.2‑0.8％；Mo：0.2‑0.6％；Nb：0.02‑0.08％；V：0.01‑0.15％；Ti：0.02‑0.05％；B：0.0015‑0.005％；Al：0.01‑0.05％。此外本发明还公开了一种高强度抗挤毁石油套管的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和连铸(2)穿孔、轧制和定径(3)控制冷却：开冷温度为Ar3+50°C，终冷温度为≤80°C；冷却过程中仅对套管外表面进行冷却，而不对套管内壁进行冷却，控制冷却速度为30‑70°C/s(4)回火(5)热矫直。本发明所述的高强度抗挤毁石油套管采用合理的化学成分和工艺设计，不仅有优良的经济性，还具有高强度、高韧性和高抗挤额性能。

摘要： 本申请涉及一种抗压抗冲的高强度挤塑聚苯板，涉及挤塑聚苯板制造的技术领域，其包括聚苯板本体，所述聚苯板本体内部固定有抗冲压组件，所述抗冲压组件包括夹持板，所述夹持板为刚性板，所述夹持板与聚苯板本体固定连接。本申请具有改善挤塑聚苯板抗压抗冲的性能的效果。

摘要： 本发明提供具有优异的膨胀性和抗挤强度的可膨胀的高强度钢材和膨胀的高强度钢管，以及该可膨胀的高强度钢材和该膨胀的高强度钢管的制造方法。该可膨胀的高强度钢材包含，按重量计，锰(Mn)：12％至18％，碳(C)：0.3％至0.6％，以及余量的铁和不可避免的杂质，其中碳(C)和锰(Mn)满足以下条件：23≤35.5C+Mn≤38。在膨胀之前，可膨胀的高强度钢材具有奥氏体单相显微结构；在膨胀之后，可膨胀的高强度钢材具有包含5面积％至50面积％的马氏体和50面积％至95面积％的奥氏体的显微结构。

摘要： 本发明涉及的是弯曲井段套管设计抗挤强度计算方法，这种弯曲井段套管设计抗挤强度计算方法：步骤一、根据某口油井的井深和井斜角数据计算该口油井弯曲井段的井眼曲率；步骤二、计算所述油井套管弯曲后截面扁化变形导致的椭圆度；步骤三、计算所述油井套管弯曲后椭圆形套管的平均壁厚；步骤四、计算所述油井套管弯曲后椭圆形套管的弹性挤毁压力；步骤五、计算所述油井套管弯曲后椭圆形套管的屈服挤毁压力；步骤六、计算所述油井套管弯曲后椭圆形套管的设计抗挤强度衰减因子；步骤七、计算所述油井套管弯曲井段套管的设计抗挤强度。本发明基于对套管抗挤强度影响因素考虑更为全面的KT模型，既有较高的准确性，同时又方便现场应用。

摘要： 本发明提供具有优异的膨胀性和抗挤强度的可膨胀的高强度钢材和膨胀的高强度钢管，以及该可膨胀的高强度钢材和该膨胀的高强度钢管的制造方法。该可膨胀的高强度钢材包含，按重量计，锰(Mn)：12％至18％，碳(C)：0.3％至0.6％，以及余量的铁和不可避免的杂质，其中碳(C)和锰(Mn)满足以下条件：23≤35.5C+Mn≤38。在膨胀之前，可膨胀的高强度钢材具有奥氏体单相显微结构；在膨胀之后，可膨胀的高强度钢材具有包含5面积％至50面积％的马氏体和50面积％至95面积％的奥氏体的显微结构。

摘要： 本发明提供了一种模拟局部载荷测试套管抗挤强度的实验装置及方法，属于石油勘探领域固完井设计领域。该装置包括：液压厚壁筒，用于提供液压腔体；套管夹具，设置在所述液压厚壁筒的内腔中，用于夹住套管；加载部件，用于对套管加载载荷；应变检测部件，包括应变传感器，所述应变传感器安装在所述套管的外壁上，用于检测套管外壁的应变。本发明可模拟地应力条件下不同硬度水泥环、水泥环缺失范围、载荷大小、套管几何尺寸等条件对套管应力的影响，并且能够测试局部载荷作用下套管的强度，本发明具有测试方法简单、可操作性强等特点，对油气井套管的设计和套管变形的防护具有重要意义，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于数据驱动的套管抗挤强度智能预测方法，考虑了套管服役过程中自身强度性能的原始非均匀缺陷及外载随机性较强、可控性较差的特点，在实验室环境下下针对套管自身强度性能的主要影响参数开展外压挤毁实验并补充了数模实验，获取了一定量的数据。在此基础上，借助神经网络处理多因素问题的优势，将其与抗挤强度的研究结合，训练出可预测套管抗挤强度的模型，实现对未知数据的预测，进一步指导套管强度的研究，以缓解套损问题。