套管安全系数计算
套管安全系数计算
套管安全系数计算以下是为大家整理的套管安全系数计算的相关范文，本文关键词为套管,安全系数,计算,套管,安全系数,计算,下表,抗拉,，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在医药卫生中查看更多范文。
套管安全系数计算如下表：抗拉安全系数＝68.6710008.95011.8185.02286=???KnKnpp＝拉额8.72.1110008.9－＝：其中浮力系数下深每米重量＝浮力系数钢拉ppmρ???36.20383.0791.7＝＝抗挤系数＝抗拉额mpappp抗挤力＝〔（）〕50＝p抗挤力＝〔ρ固井时的泥浆密度－（1-掏空系数）ρ下次泥浆密度〕32588.0823.18＝＝抗内压系数＝抗内压额内mpampapp井底最大内压力＝50＝p内压力＝（ρ下次最大泥浆－ρ地层水）套管下深23.310008.9202053.5985.09.3233＝抗拉系数＝???Kn()[]38.120202.165.012.100981.0305.21＝抗挤系数＝??--?mpa67.120202.100981.0645.139＝抗内压系数＝??油套φn8038.410008.9175076.2985.08.1903＝抗拉系数＝???Kn()[]21.236002.165.012.100981.0881.60＝抗挤系数＝??--?mpa50.136002.100981.0363.63＝抗内压系数＝??〔s抗挤〕＝～〔s抗内压〕＝～〔s抗拉〕＝～说明：①本井在计算最大内压力时忽略了地层水产生液柱压力；②泥浆密度均采用1.2g/cm；③各额定压力查钻井手册表3-8（第160～180页）。
最后，小编希望文章对您有所帮助，如果有不周到的地方请多谅解，更多相关的文章正在创作中，希望您定期关注。
谢谢支持！。
套管强度校核方法
❖ ①确定设计条件：安全系数、外载计算方式 ❖ ②求井底外挤力，选第一段套管 ❖ ③校核套管抗内压、抗拉能力 ❖ ④选第二段套管，计算其可下深度 ❖ ⑤计算第一段套管长度和有关安全系数 ❖ ⑥选第三段套管
❖ …… ❖ <当套管的抗拉安全系数不满足时，改为抗拉设计> ❖ 或<当抗挤强度设计套管柱超过水泥面或轴向力0点后>
套管柱的组成
由不同强度的套管段组成
原因： 套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。 外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同，须 有一系列不同尺寸、不同强度的套管。即套管系列。
套管柱的主要功能 抗挤 抗拉 抗内压 密封
一、套管外载分析
作用在套管上的主要载荷应是：
轴向力：自重、浮力 外挤压力 内压力
套管类型 表层套管 技术套管 生产套管
抗挤设计安全系数 Sc
1.0～1.1
1.0～1.125
1.0～1.2
抗内压设计安全系 数Sb 1.1～1.2
1.1～1.33
1.1～1.4
抗拉设计安全系数 St
1.6～1.8
1.6～2.0
1.6～1.9
（a）
（b）
套管柱强度设计示意图
（c）
（a）抗挤设计 （b）抗拉设计 （c）复合套管柱 1——外载 2——设计外载 3——套管强度
❖ 套管单位长度名义重量又称为套管公称重量，指的是 包括接箍在内的、套管单位长度上的平均重量
❖ 套管壁厚、套管单位长度名义重量二者是直接相关的
（3）螺纹类型
套管螺纹及螺纹连接是套管质量的关键所在，与套管的 强度和密封性能密切相关。API标准的螺纹类型有4种： 短圆螺纹（英文缩写STC） 长圆螺纹（英文缩写LTC） 梯形螺纹（英文缩写BTC） 直连型螺纹（英文缩写XL，用于无接箍套管）
套管安全系数计算
套管安全系数计算如下表：抗拉安全系数＝68.6710008.95011.8185.02286=⨯⨯⨯KNKNP P ＝拉额8.72.1110008.9－＝： 其中浮力系数下深每米重量＝浮力系数钢拉P P m ρ⨯⨯⨯36.20383.0791.7＝＝抗挤系数＝抗拉额MPaP PP 抗挤力＝0.00981×〔1.2-（1-0.65）×1.2〕×50＝0.383P 抗挤力＝0.00981×〔×ρ固井时的泥浆密度－（1-掏空系数0.65）×ρ下次泥浆密度〕32588.0823.18＝＝抗内压系数＝抗内压额内MPaMPaP P井底最大内压力＝0.00981×1.20×50＝0.588MPa P 内压力＝0.00981×（ρ下次最大泥浆－ρ地层水）×套管下深23.310008.9202053.5985.09.3233＝抗拉系数＝⨯⨯⨯KN()[]38.120202.165.012.100981.0305.21＝抗挤系数＝⨯⨯--⨯MPa67.120202.100981.0645.139＝抗内压系数＝⨯⨯油套φ139.7 N80×9.1738.410008.9175076.2985.08.1903＝抗拉系数＝⨯⨯⨯KN()[]21.236002.165.012.100981.0881.60＝抗挤系数＝⨯⨯--⨯MPa50.136002.100981.0363.63＝抗内压系数＝⨯⨯〔S 抗挤〕＝1.0～1.125 〔S 抗内压〕＝1.05～1.15 〔S 抗拉〕＝1.60～2.00 说明：①本井在计算最大内压力时忽略了地层水产生液柱压力； ②泥浆密度均采用1.2g/cm ；③各额定压力查钻井手册表3-8（第160～180页）。
什么是固井
什么是固井一、固井：在已钻出的井眼中下入一定尺寸的套管，并在套管与井壁或套管与套管之间的环形空间内注入水泥的工艺过程。
二、井身结构包括以下几方面的内容：所下套管的层次、直径、各层套管下入的深度、井眼尺寸（钻头尺寸）、各层套管的水泥反高等。
三、设计井深的主要依据：地层压力、地层破坏压力和坍塌压力。
四、套管的类型：⒈导管；⒉表层套管；⒊技术套管；⒋生产套管；⒌尾管。
五、井深结构设计的原则：①能有效的保护油气层，使油气层不受钻井液的损害；②能够避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短；③钻达下部高压地层时所用的较高密度的钻井液产生的液柱压力，不至于把上一层套管鞋处薄弱的裸露地层压裂；④下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间的压差，不至于造成卡阻套管。
六、套管柱的受力：轴向压力、外挤压力和内压力。
七、套管柱的附件：⒈引鞋（套管鞋、浮鞋）；⒉回压法；⒊套管扶正器；⒋磁性定位套管；⒌联顶节。
八、水泥熟料主要成分：①硅酸三钙（C3S）；②硅酸二钙（C2S）；③铝酸三钙（C3A）；④铁铝酸四钙（C4AF）。
九、水化作用：油井水泥与水混合后，水泥中各种矿物分别与水发生水解和水化反映，某些水化产物还能发生二次反映。
十、水化反映的不断进行水泥浆形成水泥石可分为三个阶段：①胶溶期；②凝结期；③硬化期。
十一、稠化时间：指油井水泥浆在规定压力和温度条件下，从开始搅拌至稠度达100Bc所需要的时间。
十二、稠度：水合水泥混合后会逐渐变稠，变稠的速率。
十三、注水泥的设备：水泥车、水泥混合漏斗、水泥分配器、水泥头、胶塞、储灰罐。
十四、碰压：胶塞被推至浮箍时，泵压突然升高。
十五、注水泥主要工序包括：循环和接地面管汇→打隔离液→顶胶塞→碰压→候凝。
十六、提高泥浆的顶替效率：⒈紊流顶替；⒉打前置液；⒊活动套管；⒋调整完井液和水泥浆的性能；⒌使用扶正器。
十七、引起油、气、水窜的原因：水泥浆在凝固过程中的失重是导致油、气、水窜的主要原因，井壁存在泥饼、水泥硬化过程体积收缩也是造成油、气、水窜的原因。
人防密闭套管计算规则
人防密闭套管计算规则摘要：一、人防密闭套管简介二、人防密闭套管计算规则1.材料重量计算2.密封要求3.焊接结构尺寸公差与形位公差4.周长允许偏差5.穿墙处混凝土墙壁厚度要求6.加厚部分直径要求7.一次性浇筑要求三、柔性防水套管使用注意事项正文：人防密闭套管是在建筑物、化工、钢铁等领域中广泛应用的一种五金管件。
它主要用于管道穿过墙壁之处受有振动或有严密防水要求的构筑物。
以下是关于人防密闭套管计算规则的详细介绍，以期为大家提供实用的参考。
一、人防密闭套管简介人防密闭套管，又称人防穿墙密闭套管，是一种具有良好防水性能的管件。
它主要应用于建筑、市政、水利、化工等领域的管道系统中，以满足穿过墙壁的管道防水和振动要求。
二、人防密闭套管计算规则1.材料重量计算：人防密闭套管的重量是根据墙厚L值来计算的。
当墙厚为300mm时，可按照相关标准另行计算。
2.密封要求：柔性防水套管的密封要求包括采用封堵材料将缝隙封堵，选用合适的填料材料和密封膏等。
3.焊接结构尺寸公差与形位公差：按照JB/T5000.3-1998执行，焊接采用手工电弧焊，焊条型号E4303，牌号J422。
4.周长允许偏差：当柔性防水套管采用卷制成型时，周长允许偏差为：D2600，D2>6000.0035D2。
5.穿墙处混凝土墙壁厚度要求：穿墙处混凝土墙壁厚应不小于300mm，否则应使墙壁一边加厚或两边加厚。
6.加厚部分的直径至少为D5200：当墙壁厚度大于300mm时，加厚部分的直径至少为D5200。
7.一次性浇筑要求：柔性防水套管穿墙处如遇非混凝土墙壁时，应局部改用混凝土墙壁，其浇筑范围应比翼环直径(D5)大200mm，而且必须将套管一次浇筑于内墙。
三、柔性防水套管使用注意事项1.柔性防水套管适用于管道穿过墙壁之处受有振动或有严密防水要求的构筑物。
2.在使用过程中，要确保套管穿墙处之墙壁满足混凝土墙壁厚度要求。
3.注意根据实际情况选择合适的填料材料和密封膏。
无缝套管244.48-8.94mmR2J55LC强度校核(下深2000m)详解
2.00
ρ 钻井液最大密度 dmax
（g/cm3）
1.2
管内水泥浆 高度（m）
ρ 钻井液最小密度
dmin（g/cm3）
1.08
水泥浆密度 （g/cm3）
套管内径dcin（cm）
螺纹连接处 22.66 抗拉强度
（KN）
1360 浮力系数KB
1.91
套管弯曲引起 的附加应力KN
2015
套管内注水泥 引起的附加应 力KN（考虑钻 井液浮力）
考虑双轴应力时套管下入深度和抗挤强度关系
套管鞋 漏失液面处
双轴应力下
处有效 的外挤压力 井口处拉力 漏失面处的拉 井口处套管
外挤压 Mpa
KN
力KN
抗挤强度Mpa
-1.962
0 908.109614 908.1096144 10.68370136
-1.9522
0 903.569066 903.5690663 10.7034519
13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9 13.9
8.01 8.44 8.86 9.28 9.70 10.12 10.55 10.97 11.39 11.81 12.23 12.65 13.08 13.50 13.92 14.34 14.76 15.19 15.61 16.03 16.45 16.87
13.9
1.27
13.9
1.69
13.9
2.11
13.9
2.53
13.9
2.95
13.9
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式：1、 钻头压降：dc QP eb 422827ρ= （MPa ） 2、冲击力：VF Q j02.1ρ= (N)3、 喷射速度：dV eQ201273=(m/s)4、 钻头水功率：d c QN eb 42305.809ρ= （KW ）5、比水功率：DNN b 21273井比＝ (W/mm 2)6、 上返速度：D DV Q221273杆井返＝- （m/s ）式中：ρ－钻井液密度 g/cm 3Q－排量 l/sc －流量系数，无因次，取0.95～0.98de －喷嘴当量直径 mmd d d de 2n 2221+⋯++= d n ：每个喷嘴直径 mmD 井、D 杆 －井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式：()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin 222b a b a b a L K abab ϕϕ 式中：a ∂ b ∂ －A 、B 两点井斜角；a ϕ b ϕ －A 、B 两点方位角套管强度校核：抗拉：安全系数 m ＝1.80（油层）；1.60～1.80（技套） 抗拉安全系数＝套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1.80 抗挤：安全系数：1.12510ν泥挤H P= 查套管抗挤强度P c ' P c'/P挤≥1.125按双轴应力校核：Hn P ccρ10=式中：P cc －拉力为T b 时的抗拉强度（kg/cm 2） ρ －钻井液密度（g/cm 3） H －计算点深度（m ） 其中：⎪⎭⎫⎝⎛--=T T KPP b b ccc K 223T b ：套管轴向拉力（即悬挂套管重量） kg P c ：无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2K ：计算系数 kg σs A K 2=A ：套管截面积 mm 2 σs ：套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下：J 55：45.7 N 80:63.5 P 110:87.9地层压力监测：⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D W NT R R d m n c 0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cn ddR d Rcmcnp= （压力系数）式中：T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/minW －钻压 KN D －钻头直径 mmR n －地层水密度 g/cm 3 R m －泥浆密度 g/cm 3压漏实验：1、 地层破裂压力梯度：HPG Lm f 10008.9+=ρ KPa2、 最大允许泥浆密度：HP Lm 102max +=ρρ g/cm 3为安全，表层以下[]06.0max-=ρρm g/cm 3 技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压：[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gHm R a P P ρρ式中：P L －漏失压力（MPa ） PR－破裂压力（MPa ）ρm－原泥浆密度（g/cm 3） H －实验井深（m ）ρ'm ax－设计最大泥浆密度（g/cm 3） 10008.9mHP PL ρ+＝漏10008.9HmR P P ρ+=破井控有关计算：最大允许关井套压经验公式：表层套管[Pa]=11.5%×表层套管下深（m ）/10 MPa 技术套管[Pa]=18.5%×技术套管下深（m ）/10 MPa地层破裂压力梯度：HPG RR 1000=KPa/m最大允许关井套压：8.000981.01000max ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H H G P R a 套套ρ Mpa 最大允许钻井液密度：81.9'max G R=ρ－0.06 (表层)81.9'maxGR=ρ－0.12 （技套）套管在垂直作用下的伸长量：10724854.7-⨯-=∆LmL ρ式中：ρm －钻井液密度 g/cm 3 L ∆ －自重下的伸长 m L －套管原有长度 m 套管压缩距：()ρρmL LLE L 总钢固自-⨯=∆10式中：L ∆ －下缩距 m L自－自由段套管长度 mL固－水泥封固段套管长度 mL总－套管总长 mρ钢－钢的密度 7.85g/cm 3ρm－钻井液密度 g/cm 3E －钢的弹性系数 （2.1×106kg/cm 3）泥浆有关计算公式：1、加重剂用量计算公式：()rr r r r 重加原重原加加－＝-V W 式中：W 加 －所需加重剂重量 吨 V 原 －加重前的泥浆体积 米3r 原、r 重、r 加－加重前、加重后、加重材料比重 g/cm 32、泥浆循环一周时间：QT V V 60柱井-=式中：T －泥浆循环一周时间 分 V 井、V 柱 －井眼容积、钻柱体积 升 Q －泥浆泵排量 升/秒 3、井底温度计算公式：1680HT T += 式中：T 、T 0 －井底、井口循环温度 o C H －井深 米 4、配制泥浆所需粘土和水量计算：粘土量 ()rr r r r 水土水泥泥泥土－＝-V W 水量r土土泥水－＝W VQ 式中：W 土 －所需粘土的重量 吨 V 泥 －所需泥浆量 米3r 水、r 土、r 泥 －水、土和泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 －所需水量 米35、降低比重所需加水量：()rrrrr水稀水稀原原水＝--VQ式中：Q水－所需水量米3V原－原泥浆体积米3r原、r稀、r水－原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g/cm3。
套管强度校核全解
体外径
4-1/2”, 5”, 51/2”, 65/8”, 7”, 7-5/8”, 8-5/8”, 9-5/8”, 10-3/4”, 11-3/4”, 16”, 28-5/8”, 20”, 30”....
二、套管强度
目 前 国 内外所生产 的套管尺寸 及钻头及尺 寸已标准系 列化。套管 与其相应井 眼的尺寸配 合基本确定 或在较小范 围内变化。
第一节
套管及套管柱强度设计
序言
套管柱的主要功 对套管的要求 圆度 能 壁厚均匀性 抗挤 抗腐蚀 最小的流动阻力 抗拉 良好的上扣性能及重复互 抗内压 换性能 耐磨（硬度指标） 密封
序言
套管柱的组成 由不同强度的套管段组成 原因： 套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。 外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同， 须有一系列不同尺寸、不同强度的套管。即套管 系列。
一、套管外载分析与计算
（2）支撑内压力
对于技术套管非全掏空的情况，支撑内压力
的计算式为
Pib 0
P n ( H H L ) ib 0.0098
（ 0≤ H ≤ H L ） （ H L＜ H ≤ H B）
1.外挤压力
一、套管外载分析与计算
（3）有效外压力
对于表层套管、油层套管这种可能全掏空的情况，需
以关于套管内压力的计算有多种方法，常用方法是：
Pi Ps 0.0098n H
2.内压力
一、套管外载分析与计算
（1）内压力
确定井口内压力的三种方法是：
1）井口防喷装置（防喷器及压井管线等）许用最高压力。 2）套管鞋处附近地层破裂压力所决定的许用井口压力。
Ps 0.0098 ( f n ) H B