关于J值问题的探讨

长期以来Ｊ值是否可以作为油田用油，套管螺纹连接合格与否的判据存在着不同的见解。通过对Ｊ值的影响测量分析及Ｊ值过大或过小对使用的危害等问题进行了探讨，并对此提出了一些观点，无论对生产，检验和现场使用都有一定的参考价值。     

非均匀载荷下厚壁套管塑性挤毁强度研究

针对理想圆管在非均匀载荷下抗挤强度计算公式计算值偏高的问题，提出实际套管在非均匀载荷下塑性挤毁提前因子的概念，并建立了计算修正公式。这个计算公式考虑了实际套管含残余应力、不圆度、壁厚不均度等制造缺陷的影响，与套管的实际承载特征较为符合。计算结果表明，利用修正公式算法的计算值与实际试验值较接近，能满足工程设计需要，为复杂地层的套管柱设计提供了新的理论依据。     

油井油套环空产气规律

油井机采优化设计时，气油比是一个重要参数。目前对气油比的计算仅以计量间里测量出来经泵生产的一部分气量为依据，而忽略了放套管气生产井的套管气产量，这给计算结果带来了较大的误差。针对放套管气生产油井，现场测试了多口油井的套管气量，比较了考虑套管气与忽略套管气对气油比计算结果的差异，证明忽略套管气产量会给气油比计算结果带来较大偏差。在管鞋处压力小于泡点压力时，套管气产量与套管与油管截面积之比及套管沉没压力值存在比例关系。建议在油井机采优化设计中，可采用计算或实测回归等方法估算出套管气量，并加入到气油比计算中。     

油、套管抗内压爆裂设计研究

三高(高压、高产及高含H2S)气井中的油、套管设计,按现行API 5C3标准,油、套管强度常常不能满足设计要求,许多套管的实际安全系数低于设计标准,给设计造成一定的困惑。ISO10400:2007给出了两端堵口的油、套管抗内压韧性爆裂模型,但计算精度不够理想,而且有些预测值要明显高于实物爆裂值。为此,根据材料屈强比对油、套管爆裂强度影响规律进行研究,给出了具有更高精度的油、套管抗内压爆裂计算新模型。数据计算对比表明,油、套管抗内压爆裂计算新模型的计算值与实物爆裂值吻合。该研究方法对优化油、套管设计和改善油、套管制造质量提供了重要的参考依据。     

钛合金油套管抗挤毁性能计算与实验

钛合金材料由于具有高的比强度，低弹性模量，优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性，已经成为严酷工况环境下油井管和海洋油气开发工具的热门候选材料，但采用API、ISO的标准体系中的油套管挤毁计算方法得出的钛合金油套管抗挤毁强度缺乏验证。为此，在考虑制造缺陷的条件下，通过比较ISO/TR 10400标准中计算方法、外压强度挤毁准则计算方法、有限元模拟等3种不同方法计算出的钛合金油套管的抗挤毁强度，并与同等条件下钢制油套管的抗挤毁强度进行对比，得出了钛合金油套管的抗挤毁强度变化规律，最后选取了4种规格的钛合金油套管进行了实物外挤毁试验验证。研究结果表明：①钛合金油套管抗挤毁强度均随着径厚比的升高而下降，在径厚比值较低时，钛合金油套管和钢制油套管的抗挤毁强度相差不大，而当径厚比值较高时，钛合金油套管抗挤毁强度则显著低于钢制油套管；②强度挤毁准则方法计算出来的钛合金油井管抗挤毁强度和实际试验值较为接近，同时在径厚比大于15时，计算结果乘以0.9的系数，具有较好的安全性。结论认为，该项研究成果可以为钛合金油套管的设计、使用和管理提供参考。     

用可靠性理论解析API套管强度的计算公式

针对美国石油学会(API)制定的套管强度计算公式中引用的若干个修正系数理论意义不明确的问题,讨论了API套管多个属性参量的分布规律和分布参数.采用基于Monte-Carlo方法的Latin Hypercube随机模拟方法,模拟得出了套管强度的分布规律以及套管几何尺寸和管材力学性能的随机性对套管强度随机性的影响规律.运用可靠性理论建立了套管强度的可靠度计算模型,分析并对比了不同可靠度下的套管强度值,计算得出了API套管强度值的可靠度.研究结果表明,套管属性的随机性越大,套管强度的可靠性越低,API套管弹性挤毁抗挤强度公式的修正系数能够合理地提高其强度可靠性,但应用修正系数后的抗内压强度公式是偏于安全的.     

百色油田油井结蜡及清防蜡处理

本文了滇黔桂百色油田的严重结蜡情况，清防蜡剂的筛选，使用筛选出的防蜡剂ＪＳ２进行油清防蜡处理的工艺方法和效果。自１９９０年１０月起，在百色油田各区块６２口油井采用不停产加入油套环空，加入后关井或在油套管间循环２－４小时，挤入油层等方法进行的清防蜡作业，除井温过低的一个井外，全部获得成功。     

在石油套管生产中控制J值的意义

通过对近几年来套管掉井实例资料的分析,发现绝大部分套管脱落是现场端螺纹脱扣所致,指出造成这一现象的原因是现场上扣时无法测定实际扭矩,使得上扣扭矩不当。因此,提出套管生产厂如何通过控制Ｊ值来保证套管管体与接箍的装配质量。     

一种计算套管抗挤强度的新方法

利用高压水下应变测量技术,检测套管在挤毁过程中外壁的环向应变;运用弹塑性力学理论,建立模拟套管挤毁的有限元模型,通过计算也得到套管外壁的环向应变。将计算值与试验值进行对比,从而修正有限元模型,再利用修正后的模型进一步计算出套管的挤毁失效压力。该方法将有限元计算与应变检测结合起来,大大提高了有限元计算的精度,对预测套管的挤毁压力、指导高抗挤套管的开发具有一定的参考价值。     

ND—S114型套管内割刀的研究与应用

针对油水井大修施工取换套管作业中使用ＮＤ—Ｊ１１４型机械式内割刀切割套管时操作工艺复杂、成功率低等缺点,研制开发了ＮＤ—Ｓ１１４型套管内割刀。这是一种利用水力学原理,从井下套管柱内部切割套管的专用工具,可在任意井深位置切割及打捞井下落鱼套管和套管附件,操作过程十分简单方便。切割刀具镶焊硬质合金,大大改善了刀具的切削性能,提高了切削速度和使用寿命,解决了以往高钢级套管（如Ｐ１１０套管）不易切削的难题。两年多以来３８井次的切割作业成功率都达到１００％,取出套管７万余ｍ。     

钛合金油套管抗挤毁性能计算与实验

钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性,已经成为严酷工况环境下油井管和海洋油气开发工具的热门候选材料,但采用API、ISO的标准体系中的油套管挤毁计算方法得出的钛合金油套管抗挤毁强度缺乏验证。为此,在考虑制造缺陷的条件下,通过比较ISO/TR 10400标准中计算方法、外压强度挤毁准则计算方法、有限元模拟等3种不同方法计算出的钛合金油套管的抗挤毁强度,并与同等条件下钢制油套管的抗挤毁强度进行对比,得出了钛合金油套管的抗挤毁强度变化规律,最后选取了4种规格的钛合金油套管进行了实物外挤毁试验验证。研究结果表明:①钛合金油套管抗挤毁强度均随着径厚比的升高而下降,在径厚比值较低时,钛合金油套管和钢制油套管的抗挤毁强度相差不大,而当径厚比值较高时,钛合金油套管抗挤毁强度则显著低于钢制油套管;②强度挤毁准则方法计算出来的钛合金油井管抗挤毁强度和实际试验值较为接近,同时在径厚比大于15时,计算结果乘以0.9的系数,具有较好的安全性。结论认为,该项研究成果可以为钛合金油套管的设计、使用和管理提供参考。     

酸性油气田油套管抗腐蚀开裂设计新方法

屈服设计方法和断裂力学设计准则是材料设计的主要方法。NACETM0177—2005方法D已给出了材料的环境断裂韧性试验方法,ISO11960也给出了材料允许的最小环境断裂韧性值,但在油气田的选材上尚未采用断裂力学的设计方法。对油、套管断裂韧性试验方法进行了详细介绍,计算出含不同深度裂纹的相同几何尺寸的C110和T95两种套管的应力强度因子,分析了油、套管环境开裂机理,在满足屈服准则条件下,油套管强度也要满足断裂力学设计方法,为油套管用户在选材上提出了新的参考依据。     

(φ)139.5套管内全井下(φ)101.6套管延迟固井工艺技术

针对中原油田油水井套管损坏严重，常规大修修套工艺难以修复套管长距离多处损坏的油水井，应用了φ101．6无接箍套管、套管扶正器，并应用了延迟固井工艺，确保了φ101．6套管间的固井质量，取得了良好的技术经济效益。     

克拉玛依油田套管损坏规律及防护措施研究

新疆油田的一些区块出现了较严重的油水井套管损坏情况，并且开始影响到油田的开发水平及其经济效益。文章针对克拉玛依油田八区下乌尔禾组的油水井套管损坏情况，结合统计图表分析了套管损坏的主要影响因素，并提出了一些经济可行的套管损坏治理方法。     

套管-水泥界面微间隙的检测方法及应用

声幅及变密度测井检测油、水固井质量中、套管-水泥界面微间隙与窜槽两种胶结状态在测井资料上表现出相似的特征，即套管波具有中等幅度。为了找出两种胶结状态在套管波幅度上的特征和差别，进而将其区分开，在套管与水泥环间存在不同厚度的流体环的情况下，对井孔声场及套管波幅度进行了理论研究，提出了利用声波测井资料、伽马密度测井资料对套管-水泥界面微间隙进行综合评价的解释方法；编写了相应的解释软件。实验结果表明，套着-水泥界面存在的流体环随着其厚度的增加，套管波幅度逐渐升高；水泥缺失和窜槽将导致伽马密度测井探测到的套管外介质密度值降低，而套管-水泥环间存在微间隙的情况下，其测量的密度值仍然是正常的水泥密度。在水泥胶结模拟井中进行了室内实验，在大庆油田的4口井中进行了现场实验，应用效果良好。     

油水井套管损坏因素及机理分析

注水开发油气田的油水井套管已对油气田开发造成不同程度的影响，本文在国内外数十个大中型油气田矿场调查的基础上，系统地分析了造成油水井套管变形，弯曲，破损的各种因素及其生成机理，并提出了油田开发实践中避免或减少套管损坏的具体措施和建议。     

中原油田油水井套管损坏机理分析及防治技术

探讨中原油田油水井套管损坏的有效防治途径。方法：对中原油田油水井套管损坏状况进行统计，归类，并对形成套管损坏的因素和损坏的机理进行分析，理论计算和室内实验。套管损坏的成因分为盐膏层蠕变、不恰当的射孔密度，注入水水窜诱发泥岩膨胀和少数断层复活，套管管柱设计不合理，油田高压注水及地层高矿化度水腐蚀等。     

气井油套管泄漏声源特性模拟研究

气井油套管泄漏声源特性决定了声波法在气井油套管上的可检测性。为了研究气井油套管泄漏的声源特性,以气井油套管泄漏产生的气动噪声为研究对象,采用CFD/CAA混合数值模拟方法对气井油套管泄漏的声源特性和传播机理进行研究分析。计算时,先采用Fluent对泄漏模型进行非定常流场模拟,然后采用Mohring声类比法对其进行模拟计算,建立了不同油套管压差和不同泄漏孔径条件下的气井油套管泄漏声学仿真模型,得到了油套管泄漏流场和泄漏声源的相关特性。研究结果表明:油套管泄漏产生含有冲击单音的宽频噪声;冲击单音所在的频率随着油套压差的增大而减小,随着泄漏孔径的增大而增大;泄漏噪声的能量随着油套管压差和泄漏孔径的增大而增大。研究结果可为泄漏声波检测技术在油套管方面的应用提供理论基础。     

辽河油田稠油井套管损坏原因分析与治理措施

通过对辽河油田油水井套管损坏情况的全面调查与分析，找出了造成辽河油田稠油井套管损坏的主要原因，并提出了相应的预防措施；针对套管损坏的不同程度，提出了相应的修复复产治理技术，即套管加固密封工艺技术、爆炸整形修井工艺技术、套管补贴工艺技术、取换套管工艺技术、套管内例钻工艺技术、电潜泵和电缆打捞磨铣工具的研制等。实践证明，这些技术能够针对辽河油田的实际情况，有效预防套管损坏井的发生和恢复部分因套管损坏严重而停产的油水井的生产，为油田稳产、上产创造有利条件。     

ISO 10400油套管强度新模型

随着套管制造工艺的不断改进和制造水平的显著提高，现有的API5C3模型已不能正确地预测套管的实际抗挤强度。通过对ISO10400新标准的研究，给出了考虑微裂纹等各种缺陷的油套管抗挤新模型及两端堵口的抗内压韧性断裂模型。计算的精确度用部分数据与API作了对比，证明了抗挤新模型的可靠性和优越性。新模型对改善油套管设计和生产商改进油套管质量具有一定的参考价值。