7-5/8in超高强度直连型石油套管的开发

根据超深复杂井身结构设计的需要,开发了7-5/8 in超高强度直连型石油套管。通过合理钢种设计及工艺控制,使得套管在超高强度下具有良好的韧性;良好的材料性能及螺纹密封面的设计,解决了直连型套管连接强度和密封性能的问题。试验结果表明,7-5/8 in超高强度直连型石油套管不仅具有超高的抗挤毁能力,还具有良好的连接强度及密封性能,适用于特殊井身结构的盐层段。

火烧油层稠油热采井专用套管的设计开发

分析了火烧油层稠油热采的机理和火烧油层稠油热采井对套管的性能要求,提出了其专用套管的力学性能和使用性能指标,并对生产的TP90H-3Cr和TP90H-9Cr两种套管的力学性能、整管使用性能、高温拉伸性能、抗CO2腐蚀能力进行检验。结果表明:TP90H-3Cr和TP90H-9Cr套管的性能指标达到或超过设计要求,热稳定性和抗高温软化能力优良,抗CO2腐蚀性能优异,满足油田火烧油层稠油热采井的实际使用要求。

某超深复杂井井身结构设计及其石油套管的开发应用

根据塔里木油田克拉苏山前构造带的地质构造特点和钻井施工的难点,结合后期完井测试和开发生产的要求,设计开发了6层变7层套管的井身结构。根据该井身结构的要求,并通过超深复杂井中套管服役工况分析和典型失效案例分析结果,开发了特殊规格、钢级和螺纹类型的专用套管。60余口井的批量使用结果表明:该井身结构设计合理,能够满足克拉苏山前构造带的勘探开发要求;专门设计开发的特殊套管是安全可靠的。

火驱稠油热采井TP90H-9Cr套管热处理工艺优化试验研究

分析了火驱稠油热采井套管钢种的化学成分特点和技术要求,选择电站锅炉用10Cr9Mo1VNb钢作为火驱稠油热采井套管的替代钢种,并对其原有的热处理工艺进行优化改进。结果表明:经过热轧态直接回火处理的TP90H-9Cr套管材料,其高温强度、抗氧化性能和抗CO_2腐蚀性能满足使用要求;TP90H-9Cr套管的室温组织存在一定程度的轧态组织位相遗传,但通过合金元素的固溶强化、析出强化可使其各项性能指标满足要求。

炭滑板的石墨化度对电弧烧蚀速率的影响

采用XRD平均峰位法测定了5种炭滑板的石墨化度,研究了它们在不同条件下的电弧烧蚀速率。研究发现使用寿命低的炭滑板的石墨化度也低;经过高温处理后,两种炭滑板的石墨化度都明显提高。测定滑板的电孤烧蚀速率,结果表明石墨化度越高,相应的电孤烧蚀速率越低。

国内某油田注二氧化碳采油井油层套管失效分析

针对国内某油田注二氧化碳驱油井套管在使用过程中发生断裂失效,通过宏观观察、化学成分分析,金相宏观观察,SEM微观观察,力学性能测试,韧脆转变温度计算,有限元计算对失效套管原因进行分析。结果表明:套管材料在低温下呈现低温脆性,套管内表面局部应力集中,在其作用下,套管发生脆性断裂。

两次调质对170ksi超高强度石油套管组织和力学性能的影响

针对一次调质处理很难达到170 ksi钢级套管对超高强度及韧性的问题,研究了两次调质对套管组织和力学性能的影响。结果表明:两次调质较一次调质显著提高了屈服强度和抗拉强度以及冲击韧性,强韧性达到170ksi钢级套管的要求,细化了组织和晶粒度,基体及晶界上析出的碳化物更加弥散和细小。

API钢级套管螺纹断裂失效分析

针对API N80-1LC扣型公端螺纹在使用过程中发生断裂失效的问题,通过宏观观察、化学成分分析,金相宏观观察,SEM微观观察,力学性能测试,韧脆转变温度计算,有限元计算对失效套管原因进行分析。结果表明:套管材料在低温下呈现低温脆性,套管内表面局部应力集中,在其作用下,套管发生脆性断裂。

中原油田盐层段用TP155V钢级特殊规格石油套管的开发

在分析中原油田地质特点及前期套管使用情况的基础上,设计了中原油田盐层段用TP155钢级特殊规格石油套管。通过控制屈服强度、残余应力及几何尺寸等影响套管抗挤毁性能的因素,在大幅度减少套管壁厚的情况下,确保了超高的抗挤毁强度。检验结果表明,生产的TP155V套管各项性能指标能够满足设计要求,套管尺寸精度高,残余应力低,抗挤毁性能高,能够完全满足中原油田盐层段使用要求。

模拟石油套管在单井吞吐注蒸汽稠油热采井中复合受力的评价实验研究

在API系列中没有稠油热采井专用套管,油田只能选用普通API套管。但在使用中API套管过早损坏,导致油井提前报废,给油田造成较大的经济损失。通过在实验室进行模拟单井吞吐注蒸汽稠油热采井中油层石油套管柱的复合受力评价试验,证明其屈服强度明显下降既API系列的N80石油套管不适合用作单井吞吐注蒸汽稠油热采井的油层套管。

深层页岩油气用抗非均质载荷套管开发和性能评价

针对深层页岩油和页岩气开采特点及服役条件,开发出BG125HC高强度抗非均质载荷套管,并对其力学性能进行了测试。结果表明,BG125HC高强度抗非均质载荷套管冲击功不小于名义屈服强度值的10%(Akv≥YS_(min)/10),150℃下屈服强度降低5.9%;压溃强度超出API标准要求37%;抗剪切变形能力较Q125钢级套管提高17%。BG125HC高强度抗非均质载荷套管适用于深层页岩油和页岩气资源规模开发。