低渗油田生产井套管强度校核及使用寿命研究
油田开发过程中油水井套管损坏问题探讨
油田开发过程中油水井套管损坏问题探讨摘要：现阶段，油田生产作业频繁，生产周期逐渐变长，以及注水、底层下沉引起的应力变化，造成油田开发过程中油水井套管损坏现象逐渐增多，严重影响着油田的产量和开采效率，而且为井下施工带去一定的风险与难度。
基于此，本文首先分析套管损坏机理，继而提出有效的预防、检测及修复技术措施。
关键词：油田开发；油水井；套管损坏引言在油田生产中，如果发生套管损坏，会造成注采井网布局不合理，影响开发效果与进度，如果重新打更新井会大大增加成本，同时拖延开发进度，因此，套管损坏的预防与修复成为油田开发中亟待解决的问题。
一、套管损坏的类型首先油田开发中多种因素的干扰，套管损坏的类型较多，常见的有套管的破裂、变形、穿孔、错断等，对套管的运行造成很大的影响，严重的会导致流体泄漏，影响油田生产。
如果注水井的套管发生故障，会导致注入水的窜槽，影响注水效果。
油井的套管损坏，导致压力的泄漏，影响到井下抽油泵的正常运行，致使油井产量大大降低。
套管变形有缩颈变形和弯曲变形两种，有一些还有套管漏失的现象，包括套管断裂、套管错断，一旦出现套管损坏，必须进行修复技术措施。
对井下套管进行修复，可以解决套损故障，保障油水井的正常生产，满足油田开发过程中的技术要求。
二、套管损坏机理1、地层力对套管的破坏第一，套管受盐层塑性流动产生的外挤压力而出现损坏和变形，盐膏和盐层发育井段，在波动的外界压力、高压和高温下出现塑性流动，产生较大的外挤压力，大大的超过上覆地层压力而挤毁套管，尽管在有水泥封固的组合套管中，外壁受到的压力会明显减小，但非均匀载荷也会通过固体介质传递到外壁，造成破坏。
第二，在盐层的溶解作用下，扩大了井眼或是造成坍塌而产生外挤压力和冲击力挤毁套管，通常情况下会有结盐出现在损坏处，压裂放压可释放出盐水，严重情况下结盐会卡死油管和套管，不能进行大修。
第三，断层区间非均质力对套管造成的损坏，区间压力会因为断层的存在而表现的不平衡，同时出现水串，加重了套管受力的非均质性，损坏套管。
井下作业套管保护技术探讨
车辆工程技术125工程技术 油田进入开发后期，受出砂、高强度注采、频繁作业以及井身结构、完井质量、套管材质等诸多因素影响，套损井日益增多，套损问题日趋严重，成为制约油田开发的重要因素。
因此，通过对油田修井作业不同工序对套管损伤进行分析，并加强预防措施，最大限度的保护套管，延长其使用寿命，对改善和提高油田的开发效果具有重要意义。
1 套管损坏类型 油田套管损坏类型主要有弯曲、错断、破裂、缩径、穿孔漏失等五种类型，其中弯曲、错断占到套损井数的50%以上，为主要损坏类型。
2 修井作业套损因素2.1 高压 高压施工。
高压施工针对套管而言，是指修井作业中施工压力超过套管标准试压值。
但在修井作业工艺实施过程中，有很多工艺措施施工的压力都大幅度超过这个压力。
高压施工对套管造成损伤主要有两个方面：一是高压对承压能力弱的套管造成的损伤，二是油管在高压施工时刺漏对套管喷射造成的损伤。
高压注水。
注水井油管在长期的注入水腐蚀下，部分已被腐蚀穿孔，注入水会由穿孔的油管通道进入油套环空，套管同样被不同程度的腐蚀，腐蚀后的套管因无法进行检验和直观的发现，承压能力会逐渐减弱。
挤压充填防砂。
它作为出砂油田的主要防砂工艺应用范围较广。
挤压充填施工时，地面通过防砂车组泵入携砂液，将充填砂挤入地层，因此套管在施工时同样承受高压。
2.2 防砂 形成油管刺漏的基本条件是油套产生压差及油管漏失。
当以上两个条件形成后，高压携砂液会从油管漏点释放，可能像水力喷砂射孔一样在短时间内击穿套管。
2.3 二次射孔 为了提高产能，部分油田采用大枪大弹，大直径射孔孔眼削弱了套管抗拉抗压强度。
再加上腐蚀、高压施工等因素影响，套管的抗拉抗压强度会大幅度降低。
射孔枪在井下是依靠磁定位系统进行定位，一次射孔后射孔孔眼会均布在套管壁上，二次射孔虽然深度能准确的控制，但不能在原有孔眼基础上进行准确布控重复射孔孔眼，使重射孔的孔眼不规则的叠加在原射孔孔眼上，如果是纵向上叠加会导致套管纵向受力的降低，易产生裂缝弯曲；如果是横向上叠加，会导致套管横向受力的降低，易产生错断。
油套管的缺陷失效分析
油套管的缺陷失效分析摘要油田勘探开发离不开油套管,在钻井完井后,油套管任何部位的缺陷与失效都会造成严重的后果,甚至使整口井报废。
我国各油田每年发生因油套管缺陷造成的损失几百起,直接经济损失数亿元,同时也给环境保护和能源开采造成了严重的影响。
关键词油套管:缺陷;失效分析由于过去对表层资源的过度开采,致使表层资源的严重枯竭。
随着社会的进步和和科技的深度发展,越来越多的能源消耗品进入广大老百姓的家庭,致使能源的需求越来越大,因此能源的开发转向了深层次的开发,随着深井、超深井的开发,油套管的安全性就成了一个非常突出的问题。
油田对油套管技术的需求也日益增加,对油套管的安全性也有了更高的要求,新的钻井工艺和新的套管技术及强化钻井安全措施已得到广泛应用,大力地推进了钻井油井管技术科技的快速发展。
随之各油田在完井过程中油套管因缺陷造成的事故也呈现出上升的趋势。
尤其是西北油田和一些复杂地层深井和超深井的勘探开发完井过程中油套管因缺陷失效事故的发生,给油田建设和勘探开发带来了较大的经济损失,同时也影响到对深层次石油资源高效、经济的勘探与开发。
美国《金属手册》认为,机械产品的零件或部件处于下列3种状态之一时定义为失效:1)当它不能完全工作时;2)仍然可以工作,但已不能令人满意地实现预期的功能时;3)受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须立即从产品或装备上拆下来进行修理或更换时。
通过对构件或零件的失效残样形貌、成分、性能和受力情况等进行综合分析,有时需要做再现性试验,最终推断出失效原因。
寻找失效原因,不断降低产品或装备的失效率,提高可靠性。
防止重大失效事故发生是失效分析的任务油套管缺陷失效一般呈现为管体断裂和爆裂,接箍和管体螺纹处因加工缺陷失效等。
一般是由以下一些因素引起的:管材制造过程中的缺陷及油套管加工制造工程中的偏差缺陷,完井下油套管的基本力学工况,油套管的组合及钻井工艺,井径规则性,偏卡,螺纹密封性,钻井液,套管扶正器结构和材料,井内腐蚀介质等,以上因素交互作用的结果导致油套管失效。
探讨套管损坏原因及修井作业技术
探讨套管损坏原因及修井作业技术发布时间：2022-08-16T02:03:57.856Z 来源：《工程管理前沿》2022年第4月7期作者：张琦[导读] 在油田正常生产过程中，张琦大港油田采油一厂天津市300280摘要：在油田正常生产过程中，一旦油水井套管损坏，注采井网就会损坏，严重影响油田的正常生产。
为了恢复油水井的正常生产，通常需要对损坏的套管进行修复，以有效避免油水井因套管损坏而停产。
这对油水井的正常生产，提高油田开发的经济效益具有重要的现实意义。
套管损坏的原因多种多样，由于套管损坏的原因不同，采用的修复技术也不同。
因此，有必要根据套管损坏程度合理选择修复工艺。
关键词：套管损坏；原因修井作业；操作技术介绍随着油田勘探开发的不断深入，目前我国大部分油田已进入开发中后期。
油水井经过长时间的生产后，容易发生套管损坏，导致其无法正常生产，严重影响油田的正常生产。
分析了套管损坏的原因，研究了套管损坏的预防措施，探讨了常见的套管损坏修复技术，以供参考。
1、套管损坏原因分析1.1物理因素在井下作业过程中，套管会受到各种力的影响，这些力来自不同的方向。
如果力超过套管的允许极限强度，则套管会损坏。
因此，在下套管设计过程中，必须合理选择套管材料及其强度。
然而，由于我国大多数油田地质条件复杂，很难预测套管的井下条件。
此外，在油水井井下作业过程中，一些井下工具经常与套管发生碰撞或划伤，也会对套管质量造成一定的损坏。
一般来说，套管损坏的物理影响因素主要包括地层移动产生的力引起的套管损坏和外力引起的套管损坏。
其中，地层力引起的套管损坏更为严重。
地层力引起的套管损坏主要包括以下几种情况：（1）岩层塑性流动引起的套管损坏。
（2）盐层坍塌造成套管损坏。
（3）套管故障。
（4）地层蠕变引起的套管损坏。
（5）环境因素造成的套管损坏。
外力引起的套管损坏有三种类型，即摩擦损坏、静水损坏和注水诱导力损坏。
1.2化学因素套管损坏的化学影响因素主要是指地层中的化学物质与套管材料发生化学反应造成套管出现腐蚀，从而形成套管损坏。
油气井套管柱强度计算方法文献调研报告
油气井套管柱强度计算方法文献调研报告 1抗挤强度计算方法1.1 前苏联1930年布尔卡柯夫首先提出了油气井套管抗挤强度计算公式，而1933年铁摩辛柯从另外的途径也得到了该公式[1]，因此该公式被命名为布-铁公式：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y y y c EK K e EK K e EK K P σσσ222242312311.1 （1） 式中：K=t/D ，为壁厚与外径之比。
布尔卡柯夫[2, 3]通过实验验证了该公式，并发现该公式计算得到的套管抗挤强度要比实验值小1.13倍，同他认为处于压缩状态下工作的屈服极限为拉伸状态下工作的屈服极限1.1倍，即⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y y y c EK K e EK K e EK K P σσσ2222423123124.1 （2） 随后式（2）被前苏联国家石油研究采用，在上世纪四十年代作为国家标准进行使用。
从上世纪50年代开始，前苏联颁布的ГОСТ632-50、ГОСТ632-57、ГОСТ632-64 分别采用了不同形式的萨尔奇索夫（Г.М.Саркисов）公式作为抗挤强度的计算依据。
萨尔奇索夫公式不但考虑了套管不圆度的影响，而且同时考虑了壁厚不均度的影响。
1960年5月，萨尔奇索夫在前苏联“石油业”杂志上发表的最新形式的套管抗挤强度公式为：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y y y c EK K e EK K e EK K P ρσρρσρρσ202min 320min 320min 42312311.1（3）式中：D t K min min =，D t K 00=，min0K K =ρ 随着套管抗挤毁理论的发展，人们对套管抗静水外压的理论有了许多新的认识[4]，曾经在苏联流行了二十多年并作为国家标准的基础理论的萨尔索夫公式，终于遇到了耶内敏柯（Ереценко）等人的挑战。
SK1井套管磨损剩余强度安全评价研究
２０２４年第５３卷第１期第２５页石油矿场机械犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０２４，５３（１）：２５ ３１文章编号：１００１ ３４８２（２０２４）０１ ００２５ ０７犛犓１井套管磨损剩余强度安全评价研究崔国杰１，许 杰１，曹衍国１，靳 楠１，赵洪山２（１．中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津３００４５９；２．中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营２５７０００）摘要：深井超深井钻井过程中，受井眼狗腿度、机械钻速、顶驱转速等因素影响，技术套管的磨损问题不容忽视，严重时将会导致其抗外挤、抗内压强度明显降低，对井筒完整性造成极大隐患。
为此，结合ＳＫ１井 ２４４．５ｍｍ技术套管磨损原因深入分析，利用套管“磨损 效率”理论模型，建立了套管磨损量及剩余壁厚的预测方法，指出套管磨损严重位置通常发生在狗腿度较大的井深处，且随顶驱转速增加和机械钻速降低，套管的磨损量明显增大。
通过将磨损套管分别简化成具有内壁不圆、不均度的含缺陷套管及“矩形槽”套管，建立了磨损套管的剩余抗外挤、抗内压强度计算方法及全井段剩余强度安全系数计算方法。
分析表明，当顶驱转速高于１００ｒ／ｍｉｎ、机械钻速低于０．８７ｍ／ｈ时，ＳＫ１井 ２４４．５ｍｍ套管的抗外挤最小安全系数将会低于１．０，需采取合理的钻井提速及防磨措施，以保证技术套管的强度安全。
研究成果对于今后深井超深井的套管柱安全设计具有重要的指导意义。
关键词：套管磨损；磨损预测；剩余强度；技术套管；安全评价中图分类号：ＴＥ９３１．２ 文献标识码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ３４８２．２０２４．０１．００４犛狋狌犱狔狅狀犛犪犳犲狋狔犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳犆犪狊犻狀犵犠犲犪狉犚犲狊犻犱狌犪犾犛狋狉犲狀犵狋犺犻狀犠犲犾犾犛犓１ＣＵＩＧｕｏｊｉｅ，ＸＵＪｉｅ，ＣＡＯＹａｎｇｕｏ，ＪＩＮＮａｎ，ＺＨＡＯＨｏｎｇｓｈａｎ（１．犆犖犗犗犆，犔狋犱． 犜犻犪狀犼犻狀，犜犻犪狀犼犻狀３００４５９，犆犺犻狀犪；２．犇狉犻犾犾犻狀犵犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛犻狀狅狆犲犮犛犺犲狀犵犾犻犗犻犾犳犻犲犾犱犛犲狉狏犻犮犲犆狅狉狆狅狉犪狋犻狅狀，犇狅狀犵狔犻狀犵２５７０００，犆犺犻狀犪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪）［１８］ ＢＡＲＡＬＤＩＰ，ＣＡＤＩＮＩＦ，ＭＡＮＧＩＬＩＦ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄ ｅｌ ｂａｓｅｄａｎｄｄａｔａ ｄｒｉｖｅｎｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，２０１３，３２：６６ ７９．［１９］ 吴建国．裂纹扩展与损伤演化理论与应用研究［Ｄ］．北京：北京航空航天大学，２００９．［２０］ ＺｏｕＸ，ＬｖＲ，ＬｉＸ，ｅｔａｌ．ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＦａｕｌｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＧｒａｙＷｏｌｆＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＳｕｐｐｏｒｔＶｅｃｔｏｒＭａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ，２０２２，２１８１（１）：０１２０５８．［２１］ 田润林．基于多元状态估计的供热管道外施负载预警方法研究［Ｊ］．区域供热，２０２１（１）：１ ７．［２２］ ＤＵＷ，ＴＩＡＮＹ，ＱＩＡＮＦ．ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｓｐｒｏｃｅｓｓｂａｓｅｄｏｎＬＬ ＳＶＤＤ ＭＲＤＡ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，１１（４）：１１３３ １１４８．［２３］ ＦＡＮＧＲ，ＳＨＡＮＧＲ，ＷＵＭ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｒａｙｒｅｌａｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｔｏｋ ｍｅａｎｓｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｗｉｎｄｆａｒｍ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｇｅｎＥｎｅｒｇｙ，２０１７，４２（３１）：２０１５４ ２０１６３． 收稿日期：２０２３ ０７ ２４ 基金项目：中国海洋石油集团有限公司科技项目“渤海复杂潜山油气藏精细油藏描述及高效开发技术研究”（ＣＮＯＯＣ ＫＪ１３５ＺＤＸＭ３６ＴＪ０３ＴＪ ＧＤ２０２０ ０１）。
低渗透油田套管损坏机理分析及防治措施
套管 损坏 点 位 于 泥 岩 夹 层 、 层 的 套 管 损 坏 井 有 隔 ２ ５口， 占界 面 以下套 管损 坏井 的 ４ ．％。 ３９
２３ 平面 分布 特征 ．
区域 间压力 不平 衡 是 鄯 善 油 田套 管 损 坏 的又 一 主
要原 因之 一 。
从 平 面上 的分 布看 ， 鄯善 油 田不 存在 成片 套管
损坏 的情 况 ， 要集 中砂体 平面 矛盾 突 出以及 断层 主 附近注 采 不完善 的局 部 区块 ， 于局 部注采 不完 善 位 区块 的套 管损坏 井 占套管损 坏井 总数 的 ６％ 。 ４
３３ 套 管损 坏与 管体 腐蚀 有关 ． 套管 腐蚀 是指 原 油 天然 气 中含 有 的 ＳＣ ， 、Ｏ 和 Ｈ ｓ及 地 层 水 和 注入 水 中含有 的各 种 腐 蚀 性 物 质 与套 管 中的 Ｆ 或 曙 发 生反 应而腐 蚀 管体 。腐蚀 ｅ
用机理 ， 出了套管损 坏井的预 防及相应 治理措施 。 提
关键词 ： 油田开发 ； 油水井 ； 管损坏 ； 套 影响 因素 ； 变形机理 ； 防措施 预 中图分类号 ：Ｅ ５ Ｔ ２６ 文献标识码 ： Ａ
前
言
在注水开发油 田， 油水井套管损坏是一种极为
套管 损坏井 数 ９ ．％ ， 中 ， 管 变形 按 变形 量 划 ０２ 其 套 分 ， 形 量 小 于 １ ｌ 变 ５１ｎ的 有 ２ Ｔ ｌ ２口 ， 套 变 井 的 占
１ 套管损坏井基本类型
按套 管损 坏类 型划分 ， 套管 错断 和套 管破裂 共
有 ８口占套管损坏井数 ９８ 套管变形 ７ ．％， ４口， 占
ｌ ４
ｌ ２ ０
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８
羹ｅ
榔 ４
油水井套管的损坏机理和防治对策研究
油水井套管的损坏机理和防治对策研究
宋时权;黎亮;李晶晶;于洋洋
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2008(034)010
【摘要】随着油田开发时间的不断延长,开发方案的不断调整,由于不同的地质,工程和管理条件,油水井套管技术状况逐渐变差,甚至损坏,使油田不能正常生产,影响了油田的稳产.特别是现在越来越多的采油措施不断应用于生产,如:酸化、压裂、高压注水等,虽然取得了一定的成效,但同时也使套管工作环境恶化,使套管受到的损坏不断增加.因此对套管损坏机理开展研究,并在此基础上搜集不同开发方式的套管损坏预防措施和防治办法,对油田的生产有实践意义.本文通过大量的文献调研,从套管的损坏原因入手,从整体上全面地、系统地进一步认识套管损坏机理并在此基础上找到相应的预防措施和治理办法.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】宋时权;黎亮;李晶晶;于洋洋
【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北,荆州,434023;中国石化江汉油田钻井公司,湖北,潜江,433121;长江大学石油工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学石油工程学院,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
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永 ’
［ 摘 要 ］ 为 了降低 低 渗 油 田开 发 成 本 ，在 分 析 鄂 尔 多斯 盆 地 低 渗 油 田套 管 使 用 现 状 的 基 础 上 ，进 行 套 管 强
度 校 核 ，对 套 管使 用 寿 命 进 行 分 析 ，研 究 表 明 ， 随 井 深 不 同可 选 用 不 同 壁 厚 套 管 （ １ ０ ０ ０ ｍ 内 油 井 可 以选 用Ｊ ５ ５钢 级 ６ ． ２ ０ ａｍ 壁 厚 套 管 ，２ ｒ ２ ０ ０ ｍ 以下 油 井可 选 用 Ｊ ５ ５钢 级 ６ ． ９ ８ ｍｍ 壁 厚 套 管） ；为 了提 高 套 管 使 用 寿 命 ，一 方 面 需要 依 靠 良好 的 固 井 施 工 质 量 以避 免 套 管 外 腐 蚀 ， 另 一 方 面 应 针 对 腐 蚀 工 况 进 行 选 材 评 价
低 渗 油 田生产 井套 管 强 度校 核 及 使 用 寿命 研 究
王 珂 南蓓蓓 （ 蓓 （ 陕 陕 西 西 延 延 长 长 石 石 油（ 油 集 集 团 团 有 ） 有 限 限 责 责 任 任 公 公 司 司 研 研 究 究 院 院 ， ， 陕 陕 西 西西 西 安 安 ７ １ ０ ０ ７ ５ ＇ ）
１ 套 管 强 度 校 核
１ ． １ 套 管使 用工 况 鄂尔 多斯 盆 地 低 渗 油 田一 开 钻 井 液 密 度 多 为 １ ． Ｏ １ ～１ ． ０ ３ ｇ ／ ｃ ｍ。 ；二 开 钻 井 液 密 度 多 为 １ ． ０ １ ～ １ ． ０ ７ ｇ ／ ｃ ｍ。 ；固井水 泥浆 密度 多为 １ ． ５ ７ ～１ ． ９ ５ ｇ ／ ｃ ｍ。 。综合 考 虑 ，在 套 管强 度 计算 过 程 中确定 套 管外 部
以确 定 合 适 的 套 管 材 料 。
［ 关 键 词 ］ 低 渗 油 田 ；生 产 井 ；套 管
［ 中 图分 类 号 ］ＴＥ ９ ３ １ ． ２
［ 文献 标 志码 ］ Ａ
［ 文 章 编 号］ １ ６ ７ ３ —１ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ３ ）３ ２ —０ １ ６ ５ —０ ２
鄂尔 多斯 盆地 油气 田属 低 渗 、特 低渗 油 田， 自然 产能 低 ，有 效 开 发难 度 大 ，绝 大 多数 是 中低 产 井 ， 因而 降低 油 田开发 成本 显得 格 外 重 要 。 目前 ，鄂 尔 多 斯 盆 地 低 渗 油 田生 产 井 套 管 的 钢级 分 别 为 Ｊ ５ ５和 Ｎ８ ０（ 外径 为 １ ３ ９ ． ７ ０ ｍｍ；壁厚 为 ７ ． ７ ２ ｍｍ） ，该 套 管规 格 与 国内其 他 油 田使 用 套 管相 比 已属 经 济 型套 管 ，但仍 有优 化空 间［ １ ］ 。为 此 ，笔者 对低 渗油 田生 产井 套管进 行 了研究 。
载荷 参数 如下 ：破 裂压 力为 １ ０ ￣２ ８ ＭＰ ａ ；压 力 系数 为 １ ． ０ 。
１ 准 ，确 定可供 选 用 的套 管 规格 和钢 级如表 １ 所示。
表 ｌ 低 渗 油 田可 选 套 管 规 格 和 钢 级
１ ． ３ 套 管强 度计 算
线以内 （ 见图 １ ） 。因此 ，ｊ ２ 『 １ ３ ９ ． ７ ｍｍ×６ ． ９ ８ ｍｍ 套 管适用 于该 载荷 条件 。
［ 收稿日期］２ ０ １ ３ 一ｏ ７—１ ２ ［ 作 者简介］张永 强 （ １ ９ ８ ２一 ） ，男 ，硕士 ，工程师 ，现 主要从 事石油管道工程及油田防腐方面的研 究工作 。
石 油 中旬 刊 ＊油 气 田开 发 工 程
２ ０ １ ３ 年 １ １ 月
表 ２ 套 管 力学 性 能 参 数 表
注 ：Ｂ ｏ ｄ ｙ 表 示 管 体 ；Ｓ Ｔ Ｃ表 示 短 圆螺 纹 ；Ｌ Ｃ表 示 长 圆 螺纹 ； Ｂ Ｃ表 示 偏 梯 形 螺 纹 。
２ ） １ ３ ９ ． ７ ｍｍ× ６ ． ２ ０ ｍｍ 生 产 套 管 该 套 管 三 轴 强 度 校 核 载 荷 条 件 如 下 ：取 钻 井 液 密 度 为
按照 文献 ［ ２ ］ 的标 准 取单 轴 最 小抗 拉 安 全 系数 Ｄ Ｆ Ｔ为 １ ． ８ ０（ 抗拉安全 系数可取值范围 １ ． ６ Ｏ ～
２ ． ０ ０ ） ，取 最 小抗外 挤 安全 系数 Ｄ Ｆ Ｃ为 １ ． １ ０（ 抗挤 安 全 系数 取 值 范 围 １ ． Ｏ ０ ～１ ． １ ２ ５ ） ，取 最 小 抗 内压 安
１ ． ０ ７ ｇ ／ ｃ ｍ。 ， 固井 水泥浆 密度 为 １ ． ９ ５ ｇ ／ ｃ ｍ。 ，井 口压力 取 ２ １ ＭＰ ａ ，井 底压 力 为 ２ １ ． ６ ＭＰ ａ ，设 计 钻井 深 度 １ ０ ０ ０ ｍ。经 三轴应 力设计 软件 分析 ，表 明管柱 承受 的 内压 力载 荷 均在 ８ ０ ＶＭＥ应力 椭 圆 内 ，且 整 个管 柱 载荷 线在 其安全 系数 线 以内 （ 见图 ２ ） 。 因此 ，ｊ ２ 『 １ ３ ９ ． ７ ｍｍ×６ ． ２ ０ ｍｍ Ｓ Ｔ Ｃ生 产套 管 适 用 于该 载 荷 条
全 系数 Ｄ Ｆ Ｂ为 １ ． １ ５（ 抗 内压 安全 系数 取值 范 围 １ ． Ｏ ５ ～１ ． １ ５ ） 。套管力 学性 能参 数 表如表 ２所 示 。 同时 ， 按照 文献 ［ ２ ］ 的方 法 进行套 管 强度计 算分 析 。 １ ） １ ３ ９ ． ７ ｍｍ×６ ． ９ ８ ｍｍＪ ５ ５套 管 该 套管 三轴 强度校 核 载荷条 件 如下 ：钻井 液密度 为 １ ． ０ ７ ｇ ／ ｃ ｍ。 ，
固井 水泥 浆密 度为 １ ． ９ ５ ｇ ／ ｃ ｍ。 。油层 压力 系数 １ ． ０ 。设 计 钻 井 深 度 ２ ２ ０ ０ ｍ。经 三 轴 应 力设 计 软 件 分 析 ， 表 明管柱 承受 的 内压力 载荷 均在 ９ Ｏ ＶＭＥ （ 等 效应 力 ）应 力 椭 圆 内 ，且 整个 管 柱 载荷 线在 其 安全 系 数