高抗挤石油套管CB-110TT的开发

根据市场的需求进行了高抗挤石油套管的开发。分析了套管抗挤强度的影响因素,结合抗挤性能的影响机理,进行产品方案设计,制定了生产工艺。在实际生产中加强对几何尺寸精度、力学性能、残余应力等方面的控制,成功生产出口139．7mm×7．72mm高抗挤套管CB-110TT。产品经西安管材研究所检测,最低抗挤强度比API标准高约70％以上。     

9 3／4″特殊通径高抗挤毁套管的开发

介绍了天津钢管公司成功开发出非API标准的93／4″外径高抗挤毁性能套管的情况。分析了影响抗挤毁套管性能的主要因素,套管的抗挤毁性能随着屈服强度的增加而升高,外径与壁厚比的减小而逐渐增加;同时,套管外径不圆度减小、壁厚不均度减小、残余应力的减小都有助于抗挤毁性能的提高。试验结果表明,该公司生产的套管尺寸精度高,抗挤毁性能合格,满足了用户大通径,高抗挤毁套管的需求。     

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.     

BSG-110TT高抗挤套管的开发

采用"高频电阻焊+热张力减径+全管热处理+高温矫直"工艺开发了BSG-110TT高抗挤套管,对比分析了不同工艺阶段套管的组织及性能变化规律;对开发的高抗挤套管进行了机械性能测试,并与无缝高抗挤套管进行了对比。结果表明,BSG-110TT高抗挤套管在几何尺寸精度、残余应力、抗外压挤毁性能方面具有较大的优势,且采用上述工艺,较好地解决了焊缝冲击韧性低及抗腐蚀性能差的问题。     

9 3/4"特殊通径高抗挤毁套管的开发

介绍了天津钢管公司成功开发出非API标准的9 3/4"外径高抗挤毁性能套管的情况.分析了影响抗挤毁套管性能的主要因素,套管的抗挤毁性能随着屈服强度的增加而升高,外径与壁厚比的减小而逐渐增加;同时,套管外径不圆度减小、壁厚不均度减小、残余应力的减小都有助于抗挤毁性能的提高.试验结果表明,该公司生产的套管尺寸精度高,抗挤毁性能合格,满足了用户大通径,高抗挤毁套管的需求.     

一种新型高抗挤套管的研制

复杂地质条件下油水井套管早期损坏问题，是油田开发中迫切需要解决的一个重大技术难题。为此，研发了一种非API规格的新型高抗挤套管(TP130TT)，试图从建井源头上有效解决这一难题。重点讨论了该新型高抗挤套管的设计基础、性能特点、评价结果及应用效果等。该套管的抗挤毁强度达到167MPa，能够适应盐膏层等复杂井段对套管抗挤强度的特殊要求，可以有效提高这类油水井的使用寿命及油田的综合开发效益，具有广泛的推广应用价值。     

页岩气井生产套管变形分析及选材建议

压裂过程中,四川区域页岩气井的生产套管出现了大量的变形损坏,严重影响生产。统计发现套管变形主要位于入靶点附近和水平段,且以管体缩径和剪切变形为主。基于不同变形处的套管受力特征,结合实物试验和理论计算,研究不同壁厚、钢级、轴向拉力和弯曲度下的抗挤强度变化规律。结果表明,随轴向拉力的增大,抗挤强度减小;同一轴向拉力下,随弯曲度增大,抗挤强度减小。从选材角度,提高壁厚和屈服强度均可以提高抗外挤强度,降低套管变形率。实际应用中,应综合考虑施工等条件,确定合适的方式。     

超高抗挤套管的织构研究

使用Ti、Nb、V微合金化的CrMo钢和斜轧工艺制备了宝钢超高抗挤套管,借助于X射线衍射分析手段研究了斜轧套管的织构特征,分析了宝钢生产的CrMo超高抗挤套管的织构沿管壁厚度的梯度分布和不同Mo含量对织构的影响,结果表明,以斜轧工艺生产的套管的织构是以{111}面织构为主,该织构类型能有效提高套管的抗挤性能。随着Mo含量的增加,织构类型和织构强度的变化及晶粒的细化呈现出不同的特征,合适的Mo含量能够兼顾细晶强化和织构强化作用。     

含几何缺陷套管抗非均匀外挤力的强度计算

采用有限元法，计算和分析了壁厚不均与椭圆套管在单向均匀和单向椭圆分布外挤力作用下的强度问题。计算结果表明，套管所能承受最大分布力与其壁厚不均度、椭圆度、分布力的类型和方向等因素有关。在允许的制造偏差范围内，壁厚不均度和椭圆度对套管最大分布力值的影响不太严重。在两种分布力中，单向均匀分布力比单向椭圆分布力危害更大。     

抗挤毁性能分析及高抗挤毁P110套管的设计

对包钢P110钢级石油套管抗挤毁性能及其主要影响因素(套管抗挤毁性能、材料力学性能、残余应力、尺寸精度等)进行了试验研究与分析.并针对正在开发的包钢P110钢级高抗挤毁石油套管BT-110T的各项主要技术指标进行了设计,明确了BT-110T的开发方向.     

壁厚误差对石油套管强度影响的有限元分析

研究表明在石油套管的生产过程中产生的壁厚误差会在一定程度上影响套管的强度。然而，现在的石油套管强度计算是按美国石油协会的API BUL 5C3标准进行的，这一计算公式是以大量的实物实验数据为基础，用数学回归方法而导出，它并没能反映石油套管的壁厚误差对强度的影响。长期以来，这个问题也一直困扰着套管的使用者和生产者。为此，文章利用弹塑性力学理论建立了套管的力学模型，通过有限元分析得到了在壁厚误差存在条件下的石油套管强度。     

宝钢钻井用套管实物性能试验研究

针对套管在钻井过程中受到不同程度磨损的情况,模拟套管均匀磨损和偏磨工况,采用全尺寸实物试验方法,对宝钢Φ139.7×9.17 mm P110钻井用套管进行了拉伸失效和静水压试验研究。研究结果表明:宝钢钻井用套管,在上、卸扣试验中螺纹和密封面未发生黏着磨损,拉伸失效载荷大于API BUL 5C2规定接头连接强度最小值17.7%,失效内压值大于API BUL 5C2规定最小内屈服强度46.7%。对该产品进行了钻井试验,完成油层套管钻井井深1 160 m,满足了油田使用要求。     

高强韧Ti-451合金的可旋性研究

对高强韧的Tj-451合金进行了可旋性研究,分别研究了旋压温度、道次减壁率、进给率等髓Tj-451合金旋压制品质量的影响规律。研究表明：Ti-451合金开始道次旋压温度应定在800～850℃为宜,随着累计加工率的增加,壁厚变薄,旋压温度逐道次适当下降;道次减壁率对工件的胀缩量及精度有影响,Ti-451合金合适的道次减壁率在13％-27％之间;道次进给率严重影响制品表面质量,Ti-451合金合适的道次进给率范围为0．5～0．65mm／r。     

石油套管的壁厚公差对承载能力的影响

石油套管的强度计算是按API标准进行的，它未能反映高强度套管和尺寸公差对抗压溃能力的影响。利用弹塑性力学理论建立理想的石油套管的抗压溃能力计算公式，并考虑套管的壁厚公差对计算公式进行修正。用该方法对受均匀载荷及非均匀载荷作用的套管进行分析，并同有限元计算结果相比，两者十分吻合，说明该方法的有效性。     

N80套管射孔性能的断裂韧性判据及验证

射孔性能是油层套管很重要的一项指标,它代表着油层套管抵抗裂纹脆性扩展的能力。文章利用射孔开裂分析的断裂力学模型,对模拟射孔后的油层套管进行了分析,建立了能满足射孔性能要求的断裂韧性判据,并通过试验进行了验证。     

离心铸造坯和锻坯生产L80-13Cr石油管的对比分析

针对石油管L80-13Cr因加工特殊扣的需要,要求尺寸精度高的情况,通过试验对采用离心坯和锻造坯挤压管的尺寸精度进行了对比分析,结果表明:采用离心浇注管坯挤压钢管,在尺寸精度的控制上要远优于锻坯的挤压钢管,尤其是在壁厚偏心问题上,采用离心浇注管坯作挤压钢管能够得到很好的解决。     

石油套管定径轧制残余应力的模拟分析

 在石油套管制造过程中，一般要采用定径工艺消除石油套管轧制和热处理后的尺寸及圆度等误差。这一热轧无缝钢管的最后生产环节决定了石油套管的尺寸和几何形状，同时也影响其力学性能。为此，研究了满足石油套管的尺寸和圆度要求下的定径压下量与残余应力之间的关系，进行了石油套管定径轧制时的变形规律分析，以便减小定径工艺所产生的残余应力，获得最佳的定径效果，提高石油套管的力学性能，为定径工艺的制定提供理论依据。     

套管屈服强度测试技术研究

对套管屈服强度测试的特点及影响因素进行了综合分析，形成了适合德国SCHENCK RD0600拉伸试验机进行拉伸试验的测试技术，对提高套管屈服强度测试的准确性提供了依据。     

API套管圆螺纹接头粘扣失效分析

粘扣是套管接头的失效形式之一，它发生在套管上扣操作过程中的螺纹处。套管一旦发生粘扣，直接影响到套管柱的密封性能和连接强度。通过对套管接头的上卸扣实验和接头螺 凶数值计算，对套管产生粘扣的原因进行了研究，并利用摩擦磨损机理，描述了粘扣的产生过程。