超深复杂井用超高强度石油套管TP140V的设计开发及应用

在深入了解和分析超深复杂井中套管的服役工况和受力特点的基础上,结合典型的套管失效案例分析,设计了超深复杂井用套管TP 140V的各项性能指标.结合实际装备情况设计了专用钢种,并制定了生产工艺和主要工艺措施.生产的套管各项性能指标完全满足设计要求,在国内某油田超深复杂井中试用成功后,已在国内外各大油田推广使用.     

天津钢管集团股份有限公司开发成功最大规格超深井用直连型套管

<正>2015年3月,天津钢管集团股份有限公司成功开发并生产出超深复杂井用140高钢级(TP140TB)、大规格(Φ293.45 mm×23.55 mm)TP-FJ直连型特殊螺纹套管,这是目前国内生产的最大规格的140钢级直连型特殊螺纹套管,体现了天津钢管集     

高强度页岩气井开采用CB140V套管的开发

分析页岩气开采用套管的使用工况和失效形式,设计开发出CB140V钢级页岩气套管.以Φ139.7mm×12.7 mm规格为例,从材料设计、轧制工艺优化、热处理工艺研究、尺寸精度提升、抗挤毁能力研究等方面,实现具有高强度、高韧性、高尺寸精度、高抗挤毁性能的页岩气套管开发,并顺利完成了油田试用,取得了良好的效果.     

深井和页岩气开发用超高强度高韧性套管的研制

通过研究合金化、微合金化技术和优化制造工艺,开发出具有优异冲击韧性的BG140V/BG155V超高强度高韧性套管,屈服强度达到1 000 MPa以上且0℃横向夏比冲击功超过名义屈服强度的10%以上,满足了深井油气和页岩气资源开发对套管高强度和高韧性的要求。采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针以及电子背散射衍射等分析手段,分析了BG140V/BG155V超高强度高韧性套管的微观组织,发现成分偏析的改善、细小的析出相和晶粒是韧性提高的主要原因。     

基于CTOD试验的一种套管韧性分析

以Φ339.7 mm×13.06 mm规格TP140V套管为研究对象,采用三点弯曲试验测得套管裂纹试样的裂纹尖端张开位移,分析了裂纹扩展阻力曲线及其特征值,确定了该套管的理论裂纹扩展条件。结果发现:该套管管体与接箍的试验测得CTOD值都大于理论值,说明该套管的断裂韧性满足现场特定工况要求。     

超深井用160钢级超高强度高韧性套管的研制及组织表征

根据超深井开发要求对超高强度高韧性套管的合金化技术和制造工艺进行研究,开发出具有优异韧性和抗延迟断裂性能的BG160V超高强度高韧性套管,并分析了该BG160V套管在不同服役温度下的强韧性以及微观组织。工业性试制的性能检测结果表明:该套管的屈服强度达到1 100 MPa以上,0℃横向夏比冲击功超过名义屈服强度的10%,满足超深井油气资源开发对套管性能的要求;管体晶粒度达到11级,平均有效晶粒尺寸2.45μm,细小的晶粒是材料具有良好韧性和抗延迟断裂性能的主要保证。     

适用于高含硫气井Φ355.6 mm高抗内压特殊螺纹套管的开发

根据川渝地区高含硫气井开发的特殊需求,设计开发非标准规格Φ355.6 mm×21.0 mm TP110STPG2 HP高抗内压特殊螺纹套管。介绍了套管的生产控制工艺和TP-G2 HP高抗内压特殊螺纹接头的设计原则,并通过理化性能试验、抗硫化氢腐蚀试验、抗内压试验和有限元模拟分析验证了Φ355.6 mm特殊螺纹套管具有优异的性能,完全满足油田工况需求。     

Φ114.3 mm×8.56 mm 140V套管抗外挤能力研究

针对石油套管抗外挤能力计算这一热点问题,选取10支Φ114.3 mm×8.56 mm 140V套管进行几何尺寸和机械性能检测,并通过挤毁试验得到其抗挤强度;在考虑几何缺陷和实际力学性能的情况下,建立计算套管抗挤强度的有限元模型,对比模拟结果、理论计算结果及试验结果表明：模拟结果与试验结果相近,偏差-0.77%～+7.0%,而理论计算结果误差较大,偏差23.84%～37.56%。该有限元模型还可用来分析壁厚不均度和椭圆度对该规格套管抗挤强度的影响。     

衡阳华菱钢管有限公司生产的V150套管通过螺纹连接强度评定

<正>2012年11月,衡阳华菱钢管有限公司生产的Φ244.48mm×15.11mm规格V150BC套管顺利通过螺纹连接强度评定。V150套管是衡阳华菱钢管有限公司开发的超深井用高强度高韧性套管,具有高强度和高冲击性能,在国外市场很受青睐。Φ244.48mm×15.11mm规格V150BC套管的螺纹连接强度要求高达11257kN,目前是该公司产品中连接强度最高的品种。     

CST-ZT超高强直连型套管的开发及应用研究

根据西部某油田开窗侧钻水平井非常规井身结构设计需要,开发了Φ139.7 mm×7.72 mm 140钢级CST-ZT超高强直连型特殊螺纹接头套管。通过合理的成分设计及有效的工艺控制保证套管的强韧性得到良好的匹配,内外加厚结构设计解决接头连接强度技术难点。分析结果表明:该套管的连接强度可等效于管体的70%以上,使用性能指标优异,抗螺纹黏结性能、抗拉伸性能、抗内压性能、抗挤毁性能等指标均达到或超过了设计指标,并顺利通过了模拟在实际工况下进行的过扭矩条件通径试验、弯曲条件通径试验。