套管特殊扣结构特性分析

套管特殊扣是石油钻井工艺中的重要环节,在石油工业的高速发展下对石油套管特殊扣的研发越来越重视其结构特性。针对套管特殊扣结构特性展开分析,发现石油套管结构一般要求螺纹连接、密封台肩有很好的结构强度,同时在密封设计部位还要有优良的气密封性。然而在这两个性能都满足的情况下特殊扣的抗粘扣能力、极限承载能力往往考虑的不多,因此建议生产厂商多考虑特殊扣这方面的改进。

P110套管特殊扣密封面细小裂纹分析

在P110套管螺纹加工时发现特殊扣套管密封面存在细小裂纹,通过外观和金相分析、宏观和微观断口形貌观察、能谱分析,发现裂纹缺陷处存在非金属夹杂物。结果表明,组织中存在非金属夹杂物是造成该套管有细小裂纹的主要原因,冬天轧制过程中前端冷却速度过快,使非金属夹杂物拉长、破碎,最终产生细小裂纹。指出,螺纹加工后能够对端部缺陷部分进行切除;对特殊性能要求的油套管可适当控制金属夹杂物的级别;在冬天轧制的过程中,在轧机的前端装加热器,可缓解管坯前端过多的温度降低,减少变形抗力和裂纹出现。

油套管特殊螺纹接头工厂端上扣对现场端接箍参数及性能的影响

针对油套管特殊螺纹接头工厂端上扣前后出现的现场端接箍参数发生变化这一现象,进行了全尺寸实物试验和有限元分析,并对现场端接箍参数发生显著变化的样管进行了气密封试验。有限元分析显示,工厂端上扣后,现场端接箍应力水平提高,并会发生一定的膨胀,表现为现场端接箍的密封面直径变化远大于螺纹直径变化,且距离现场端越近表现越明显,这与上扣试验测量数据相吻合。气密封试验结果显示,现场端接箍公差发生显著变化的样管仍然可以保证其在复合加载下的气密封性能;已经经过全尺寸实物评价试验的油套管特殊螺纹接头,在上卸扣试验中同样存在工厂端上扣对现场端密封参数造成影响,整个试验过程已经包含了一端上扣对另一端接箍密封参数带来的影响。研究表明,只要接箍在工厂端上扣前螺纹及密封参数公差在规定范围内,在油田现场应允许现场端接箍参数超出规定范围,此结论可为油田用户提供参考。

窄间隙特殊扣套管的使用性能分析

窄间隙套管可有效增大固井间隙,有利于套管的下入和水泥封固质量的提高,具有重要的用途。为此,以一种窄间隙特殊扣套管WSP-1T-SC为例,介绍了该种套管的结构特点,通过全尺寸试验对这种套管的使用性能进行了研究和评价,并借助有限元法对试验结果进行了分析。试验和分析结果表明,这种套管由于采用了不同于API接头的结构形式,因而具有良好的气密封性能和较高的抗内压强度,可以用于天然气井、高压油井的开采,但存在连接效率低的缺点,同时抗内压强度也难以达到管体强度,在选用时应特别注意。

TP130TT×16.9高抗挤特殊扣套管的推广应用

濮城油田是一个埋藏深、含油层系多、油藏类型多、非均质性严重的断块油气田;特别是盐层发育活跃,目前濮城油田主要有沙一盐、沙二下盐、文九盐等三套盐层。针对这一特性,2002年以来我们在钻井施工中应用TP130TT×16.9高强度抗挤特殊扣套管,在减少油水井套管的损坏,延长套管寿命方面取得了良好的效果。