可膨胀管旋转膨胀系统设计研究

早期的膨胀锥在应用于实体管膨胀时，不但需要较大的轴向力，而且存在套管膨胀后的轴向尺寸会有较大的减小等难题。文章根据旋转膨胀系统结构中滚轮上所受的压力、滚轮轴强度、所需的液体压力及活塞直径等参数，从保证套管能被顺利膨胀出发，结合工程实际，建立了力学分析模型，并设计了旋转膨胀系统的具体结构，对主要零件及主要参数（本体、活塞、滚轮轴、滚轮等）进行了强度设计和尺寸设计。所设计的整套膨胀系统在钻压作用下沿轴向有一位移，同时限压阀因为压力降低而复位，液体压力再次逐渐升高，这样就完成了一个周期动作。上面的动作周而复始，形成了一个连续的膨胀过程，从而完成对套管的膨胀作业。     

可膨胀管技术及其管材性能优化的探讨

可在钻井、完井、采油、修井等方面进行有效应用的可膨胀管技术,被认为是21世纪石油钻采行业最有前景的技术之一。为了实现管材的膨胀及现场应用的需要,膨胀管必须具有足够的抗拉强度、良好的塑性等性能,达到上述要求需要良好的热处理工艺。简要概述了其膨胀原理,并初步分析了如何优化可膨胀管的性能。     

可膨胀尾管悬挂器膨胀材料及膨胀方式

以实体膨胀管技术为基础开发的可膨胀尾管悬挂器,国外已经基本发展成熟,并在很多油气田投入工业化应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。而我国对该技术的研究尚处于理论探索与试验阶段。针对这一现状,简要介绍了可膨胀尾管悬挂器的技术特点和现场优势,说明了其结构原理。通过对可膨胀尾管悬挂器膨胀材料与膨胀方式的详细分析,得出了可膨胀尾管悬挂器膨胀本体材料的性能要求与几种典型膨胀方式的结构原理及特点,指出了膨胀材料与膨胀方式的发展方向。在此基础上,给出了可膨胀尾管悬挂器的发展方向、研究思路与方法的建议。      

可膨胀管工艺

可膨胀管(SET)工艺是国外开发的一项新技术，采用膨胀锥通过钢管就地膨胀，从而使钢管内径减小最少。它可以广泛地用于深水、深井、大位移井、分支井等的钻井和完井，还可用于采油、修井等作业中。文中在简要介绍膨胀系统的基础上，主要介绍了裸眼可膨胀尾管(OHL)系统、套管井可膨胀尾管(CHL)系统、可膨胀尾管悬挂器(ELH)，最后概述了其现场应用。利用可膨胀管工艺，可以最大程度地降低钻井和采油成本，提高产量。     

可膨胀管技术及其在石油工业中的应用

可膨胀管技术是石油工业领域发展十分快速的技术之一。该技术可用于多种类型油井建井、完井及固井作业,使用范围从陆地到浅海,甚至深海。可膨胀管可分为可膨胀割缝管和实体可膨胀管两大类。其中,可膨胀割缝管可用于可膨胀防砂管、裸眼井衬管、可膨胀完井衬管;实体可膨胀管可用于尾管悬挂器和应急套管。文章分别介绍了各种膨胀管的膨胀机理、优点及其应用。     

可膨胀割缝管膨胀性能试验研究

可膨胀割缝管（EST）是在管材上割出一系列交错排列且相互重叠的轴向割缝,比实体管更容易膨胀开。材料选择和割缝结构优化是可膨胀割缝管的关键技术。采用不同材质和不同割缝结构的割缝管进行试验,根据割缝管膨胀前后性能变化情况,优选出合理的管体材料及割缝结构。试验表明,割缝管正常膨胀压力为85kN,膨胀后其内径膨胀率达到了39％以上,管体材料具有良好的延伸性。割缝结构具有良好的抗开裂性能和止裂性能。     

可膨胀管技术研究进展与工程应用

为了应对石油钻井中堵漏、修复、防塌和防砂等技术难题,国外已经成功地应用可膨胀管技术,国内也进行了理论研究和室内试验。综述了近年来国内外可膨胀管技术的发展状况,及其关键技术的研究进展。介绍了实体可膨胀管技术(SET)和可膨胀割缝管技术(EST)的工程应用实例,并指出可膨胀管技术的发展方向。     

新一代旋转可膨胀管系统力学特性研究

利用有限元模拟分析方法,研究了新一代旋转可膨胀管系统的力学特性,得出如下结论:(1)膨胀心头旋转角速度对可膨胀管自由端面总轴向位移、对可膨胀管壁厚减薄量、对膨胀后膨胀管最大残余应力的影响均很小;(2)随着膨胀心头旋转角速度的增加,所需最大膨胀力迅速减小,可用拟合多项式表示;(3)随着膨胀心头旋转角速度的增加,膨胀过程中产生的最大接触应力整体上呈增加趋势,也可用拟合多项式表示。     

可膨胀管固井技术的工业应用

介绍了可膨胀固井技术的原理、现场应用及存在的问题和发展趋势，指出我国的科研院所及相关企业应尽早开展此项技术的研究。     

两项可膨胀完井新技术

休斯敦的壳牌勘探开发公司在得克萨斯州南部的 1口试验井上试验了两项可膨胀完井新技术 ,即可膨胀衬管悬挂器 (ELH)系统和PoroFlex可膨胀筛管完井系统。ELH系统结合了机械式衬管悬挂器和衬管顶部封隔器的功能特点 ,降低了安装的复杂性 ,并且不需要高费用的衬管顶部挤水泥作业。以气体为介质的现场试验结果表明 ,在 14 9℃的温度下 ,ELH可产生的环空密封能力为 35MPa ,破裂和挤毁压力额定值分别为 4 9MPa和 2 8MPa ,承载能力为 1889kN。Po roFlex可膨胀筛管完井系统包括 3个筛管和 1个无眼间隔管 ,用可膨胀丝扣连接实现各件间的标准连接     

可膨胀管堵水工艺技术研究与应用

可膨胀管堵水技术是一种利用膨胀管对套管补贴以实现水层封堵的新技术。文中阐述了可膨胀管堵水技术原理和工艺实施要点，结合实例，对施工效果进行了评价，分析该工艺的适用性，指出套管质量的好坏对堵水效果具有重大影响，清理套管是一项重要的技术工作。     

实体膨胀管实物膨胀评价装置设计

针对现有简易膨胀试验装置存在的膨胀力小、膨胀速度慢、膨胀过程和现场实际不一致等问题,设计了专业的实体膨胀管实物膨胀评价装置。该装置可模拟油田现场井下膨胀情况,对膨胀管进行膨胀检测和评价,且可在单纯的机械拉力或单纯的水压或两者共同作用下对膨胀管进行膨胀试验。利用该装置还可进行钢管膨胀变形规律研究、膨胀管材料选择和开发、膨胀锥优化设计、膨胀工艺研究等,在保证膨胀管产品质量的同时将大力促进实体膨胀管的国产化。     

不锈钢与钛合金异径转接管的焊接

简要介绍了俄罗斯制造双金属异径转接管的两种焊接方法。举例说明了俄罗斯学者研究的不锈钢-钛合金转接管的结构及其真空扩散焊接工艺过程。通过大量的焊接试验与研究,制订了成熟的不锈钢与钛合金转接管扩散焊接工艺和相关的技术文件,扩大了真空扩散焊在异种金属连接中的应用。     

对处理管道中低合金钢材质错用事件的思考

在某大型石油化工工程项目施工中,对进场的一批中低合金钢管道组成件进行了材质核查,按施工质量验收规范要求仅实施5％的核查比例,就发现部分合金钢材质错用为碳钢,为了保证工程质量,最后不得不实施100％的在线合金成分复查。笔者认为对合金钢管道组成件的核查比例应当与对合金钢管的一致（即100％）,才能确保管道工程的整体安全性。建议在以后修订验收规范时能给出更加合理的规定。     

可自适应膨胀防砂筛管膨胀机理研究

提出了可自适应膨胀防砂新理念,在介绍其基本结构的基础上,对可自适应膨胀防砂筛管的膨胀机理和施工工艺进行了分析,为可自适应膨胀防砂筛管的现场应用提供了理论支持。     

国外110钢级奥氏体合金油管质量分析

为了了解国外某110钢级奥氏体合金油管的质量控制情况,对比了国内外奥氏体合金油管的生产工艺,从化学成分、力学性能、金相组织、耐腐蚀性能等几个方面对国外奥氏体合金油管的质量性能进行了分析,统计出了该奥氏体合金油管的质量控制情况,得出该奥氏体合金油管的性能远高于ISO 13680标准的PSL1水平,并从力学性能、螺纹加工粘刀、外观质量3个方面分析了奥氏体合金油管在制造过程中容易出现的缺陷,提出了相应的处理和预防措施。     

N80膨胀管热处理工艺研究

对N80膨胀管坯在不同淬火、回火温度下通过光学显微镜,扫描电镜和力学性能试验研究了热处理工艺对N80膨胀管坯显微组织及力学性能的影响。结果表明:淬火、回火的温度及其保温时间的选择对材料的组织性能均有较大的影响。通过"淬火温度(略高于材料的Ac3转变点)+回火温度(略低于A1转变点)"热处理工艺可使得钢管在满足基本强度性能要求的同时,均匀延伸率还能稳定保持在9%以上的水平,实现良好的强塑性匹配。     

屈服强度对膨胀管残余应力分布的影响

为了获得膨胀管膨胀后的残余应力分布,应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟膨胀管膨胀过程.膨胀管材料采用双线性随动硬化模型,改变材料的屈服强度,得到了残余应力随屈服强度的变化趋势,为膨胀管材料的选取、过大残余应力的预防和消除等工作提供了依据;改用应变率相关的材料模型,验证了应变率效应对残余应力的影响,对膨胀管材料...     

膨胀式尾管悬挂器用膨胀管受力分析

膨胀式尾管悬挂器是一种新型的尾管固井、完井工具,其工作的核心构件是膨胀管,膨胀管的膨胀性能是悬挂、坐封成功的关键。对膨胀管的膨胀力及膨胀后的外径比理论外径缩小量进行了分析,并探讨了一种理论计算方法,为膨胀管材料的选择、结构的设计提供了一定理论依据。     

低合金耐热钢复合板与大直径厚壁接管马鞍形对接焊

对13MnNiMoNbR＋00Cr17Ni14Mo2复合钢板与20MnMoNbⅣ＋00Cr17Ni14M02锻件进行了焊接性分析。针对大直径厚壁马鞍形对接焊缝结构特点,采用合理的施工工艺,并通过对焊接过程中预热温度的控制、焊后消氢及焊后热处理等工艺的合理调整,有效防止了冷裂纹的产生,保证了产品焊接质量。