聚磺体系水基泥浆中套管磨损性能及磨损机理

深井、超深井钻井时间长,井下工况复杂,套管磨损严重,威胁油气井的安全。在不同密度的聚磺体系水基泥浆中进行了N80、P110、VM140和TP140套管磨损试验,测得磨损预测所需的磨损效率、摩擦系数和磨损综合影响因子(CWIF)等参数,分析了泥浆密度和套管钢级对套管磨损性能的影响。通过套管磨损表面扫描电镜图片分析了磨损机理。结果表明:套管钢级越高,其耐磨性越好;泥浆密度越高,套管与钻杆试样间的摩擦系数越大,磨损越严重;套管钢级越高,泥浆密度越大,磨损效率对泥浆密度越不敏感;套管钢级越低,机械犁沟磨损和疲劳磨损越严重;泥浆密度越大,犁沟磨损减轻,疲劳磨损增加。提出了用凿削式磨损机理分析套管表面磨损的成因。     

全井段套管磨损量预测与磨损后抗挤强度计算方法研究

在钻井过程中,由于钻具和套管相互摩擦,造成套管内壁磨损导致强度降低,直接影响后期安全作业。阐述了套管磨损的机理和影响因素,研究得出基于实钻井眼轨迹管柱摩阻扭矩分析的全井段套管磨损量预测方法。应用该方法对某井全井段套管可能产生的磨损量进行了预测。提出一种磨损后套管抗挤强度的计算方法。研究表明,运用该方法计算出的结果接近试验值,计算精度满足工程要求,可为磨损套管柱强度评估和后期作业强度设计提供理论依据。     

Φ273.05mm套管裂纹原因分析

对某井Φ273.05mm套管产生裂纹的原因进行研究分析。通过对井况、地层岩性、井身质量要求、钻井施工情况和测井结果等进行调查研究,认为起下钻遇阻和挂卡导致套管严重磨损,套管磨损后产生穿透裂纹;通过对材料强度和韧性的关系进行论证分析,认为材料强度越高,匹配的韧性应当越高;通过对套管材料的化学成分、力学性能和金相组织进行试验分析,认为套管材料不符合油田订货技术要求,材料韧性不足降低了套管抵抗裂纹萌生和扩展的能力。     

深井套管保护技术及应用实践

随着国内深井钻井数量的不断增加,套管磨损现象严重。在分析套管保护技术的基础上,重点讨论了套管专用防磨保护工具的应用现状,对不同套管保护工具的适用性进行了研究。结合非旋转套管保护工具在钻井现场的应用实践,总结分析了该工具的性能特点及保护效果。实践证明:非旋转套管保护防磨套为深井套管保护的一种有效工具。     

套管磨损分析技术在油气井建井工程中的应用

套管磨损是一个系统性问题,科学地分析套管磨损原因是解决套管磨损问题的核心;当前的套管磨损分析技术可以科学有效地评估钻井过程中的套管磨损情况;油田应在钻井设计、钻井过程中应用套管磨损预测分析技术优化钻井方案,并在完钻后分析套管磨损状况,重新评估套管的剩余强度及管柱的安全性。介绍了CWEAR软件应用于酒东油田套管磨损情况的分析实例。     

深井套管磨损的全尺寸模拟试验

利用全套引进的美国Maurer磨损实物试验机和相关软件,通过大量、系统的模拟试验,研究了侧向力、橡胶保护器、减磨剂以及钻杆耐磨带等因素对套管磨损性能的影响以及套管磨损机理,为制定塔里木油田使用的套管防磨减磨措施提供技术依据,减少和控制钻井套管磨损带来的危害。     

南海西部某油井7”套管腐蚀失效分析

南海西部某油田油井套管发生腐蚀穿孔。结合现场工况,通过多种试验手段和模拟实验,确定了7"套管腐蚀穿孔失效腐蚀的原因为内壁磨损和氧腐蚀共同作用下造成的,内壁磨损腐蚀为主因,氧腐蚀起到辅助作用。     

新型套管防磨器的设计

在深井、定向井和大位移井钻进过程中,套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出,尤其是技术套管的磨损已成为钻井界的技术难题。分析了常规套管防磨器的缺点,在此基础上设计了新型的套管防磨器即将套管防磨器的摩擦副设计成连续的耐磨材料带,这种摩擦副的内摩擦力相对非常小,可大大减小钻杆接头对套管内壁的摩擦磨损。对采用两种方案设计的新型套管防磨器的平均磨损率及平均硬度进行了分析对比,结果表明:采用方案Ⅱ设计的新型套管防磨器的平均寿命较常规套管防磨器的使用寿命提高50%。     

某超深复杂井二开套管井下泄漏原因分析

完井深度8024m的某超深复杂井,在完井测试过程中,二开套管在2964.6m处发生泄漏。通过调查和理论计算发现,导致二开套管泄漏的原因主要是:二开套管固井质量不好,形成超长的水泥空段,套管柱坐挂吨位偏低,导致水泥空段套管在井下发生弯曲失稳;三开钻井周期过长,进尺缓慢,且频繁起下钻作业,导致钻具不断磨损套管内壁,当磨损导致套管的剩余壁厚无法承受井内载荷,套管发生泄漏失效。     

高密度油基泥浆中钻杆接头与140钢级套管的磨损试验

深井、超深井钻井过程中的套管磨损对井筒完整性有直接影响。采用全尺寸套管磨损试验机,模拟实际钻井的力学工况,开展3种高密度油基泥浆中敷焊Arnco100XT耐磨带的钻杆接头与140钢级套管内壁的摩擦磨损试验,并使用扫描电镜对套管的摩擦表面进行分析,获得磨损体积、摩擦因数和磨损系数等关键摩擦磨损参数。试验结果表明:仅采用重晶石粉将油基泥浆的密度加重至1.78 g/cm~3时,磨损机理为磨粒磨损,磨损情况较轻微;当以1∶1的重晶石和铁矿粉比例进一步将泥浆密度加重至2.20 g/cm~3和2.41 g/cm~3时,磨损机理转变为磨粒磨损与黏着磨损共存,磨损情况较严重。相比于低密度油基泥浆,高密度油基泥浆中套管的磨损轻微。     

钻井用石油套管接头形式的研究开发

介绍了为油田研制的用于钻井的石油套管的设计、制造、试验和使用情况。实验结果表明,钻井用石油套管接头形式采用偏梯形螺纹,再加抗扭矩台肩的设计方案,既能使接头部分具有足够的强度,以传递钻井时非常大的转矩,又能使台肩抵抗远远超过螺纹部分的巨大扭矩;并具有较好的密封性;满足油田对钻井用表层套管的技术要求。     

高强度套管在不同钻井液中磨损性能分析

以国内某超深井油田磨损套管为研究对象,使用全尺寸套管磨损试验机,模拟油田钻井工况和钻井液性能,分析几种钻井液下高强度套管磨损的情况。结果表明:在其他条件均相同的情况下,油基、高密度有机盐、高密度饱和盐水、高性能水基钻井液的套管磨损沟槽深度和磨损体积都相差不大;高密度饱和盐水钻井液的初始磨损系数比其他3种钻井液的大,随后急剧下降,最终与其他三种钻井液的磨损系数趋于一致;四种钻井液中,油基钻井液的摩擦因数较小,且相对稳定;重晶石粉的含量过高,磨损后期可能会出现摩擦因数陡增的现象。     

深井、超深井套管柱强度设计磨损分析

结合深井、超深井套管柱的服役环境与实际力学载荷,分析了国外先进套管柱设计规范,重点研究了深井、超深井建井中钻进和生产过程中的套管柱磨损导致的套管强度降低等问题.从均匀磨损模型和偏心筒模型两个方面对磨损套管的力学性能进行分析,并通过有限元软件对这两种计算方法的精度进行比较.发现采用偏心筒模型计算的结果更贴合实际,能提高套...     

HG-FJ经济型直连型套管产品的开发与应用

为满足气密封要求不高的小井眼浅井钻井需求,设计开发了一种HG-FJ经济型直连型套管产品。对HG-FJ经济型直连型套管的开发及应用情况进行了详细介绍。分析认为:该套管产品通过螺纹过盈配合及采用钩式螺纹结构设计,实现了螺纹接头的密封和强度要求;螺纹接头通过采用表面喷砂处理的方式,实现了螺纹良好的抗粘扣性能。通过产品实物性能评价试验及油田现场下井试验,证明了产品满足油田现场的实际工况需求。     

基于正交试验的半轴套管热处理工艺研究

采用正交试验对45钢半轴套管进行热处理工艺试验。研究了淬火温度、保温时间、淬火介质、淬火时零件的摆动方式对显微组织和硬度的影响。结果表明,半轴套管的最佳热处理工艺为:淬火温度860℃,保温时间60 min,以8%NaCl水溶液为淬火介质,淬火时半轴套管左右摆动。     

膨胀套管的研究现状

综述了国内外膨胀套管的研究现状,表明我国在高性能膨胀套管制造技术领域与发达国家之间存在着较大差距;探讨了不同作业类型下膨胀套管用钢的选材、性能要求及组织设计目标;展望了膨胀套管的未来发展趋势及对我国油气勘探开发的重要意义。建议加快高端膨胀套管的国产化研发进程,为我国深海钻井和勘探开发西部油气藏急需的膨胀套管钻井关键技术提供装备支持。     

TenarisHydril ER^TM螺纹 接头套管首次用于近海钻井

墨西哥国营石油公司在墨西哥湾Ixtal 3近海油田钻井中．Tenaris Hydril ER^TM螺纹接头取代传统的API偏梯型螺纹接头。在Ixtal 3油田开采中采用了K55钢级20in，133 lbs／ft套管和Tenaris Hydril ER^TM螺纹接头，这种螺纹接头套管是首次在近海钻井中投入使用，该螺纹接头套管顺利下到深850ITI处，在钻井过程中没有产生过扭矩。     

基于气固两相流的气体钻井套管冲蚀数值模拟研究

气体钻井过程中携岩速度较高,岩屑对套管冲蚀较为严重,冲蚀磨损导致套管含缺陷,降低套管强度,缩短服役寿命。基于气固两相流和冲蚀理论,建立了气体钻井环空岩屑运移模型,采用Grant和Tabakoff半经验公式求解岩屑粒子冲蚀速率。计算了钻柱关键点处套管冲蚀情况及携岩速度、岩屑直径和岩屑数量对套管冲蚀的影响情况。通过数值模拟计算得出钻柱接头位置套管的冲蚀速率明显高于其他位置的冲蚀速率。为有效控制套管的冲蚀速率,建议在气体钻井中有效的控制携岩气流速度;建议在由冲蚀较严重而造成套管失效几率高的气体钻井中使用牙轮钻头钻进。     

宝山钢铁股份有限公司生产的中127mm镍基合金套管下井成功

近日．宝山钢铁股份有限公司生产的Ф127mm镍基合金套管在四川省东北部元坝103H井下井成功,成为国内首家具备镍基合金油管和套管生产能力的企业。     

Φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因分析

对Φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因进行了详细的试验分析,认为套管脱扣与套管材质无关也不是过载所致。模拟现场脱扣时的受载情况,采用套管实物进行验证试验。通过对套管脱扣之前的上扣配合状态、脱扣时所受载荷和实物验证试验的综合分析,认为套管脱扣的原因是由于上扣不到位,在后续洗井作业过程中套管接头受到振动等载荷后首先发生松动,随后在碰压作业过程中发生脱扣。