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1、随钻扩眼与新型套管程序膨胀套管及其在勘探开发中的作用套管柱设计与防护易斜地区防斜打快技术高地应力区井眼稳定综合技术,胜利油田科技交流提纲,深井、气井套管柱设计与防护,当前，深井、气井套管柱存在的问题：设计标准偏低：只按API 5C3做单向安全系数设计还不够对防护问题缺乏标准、技术法规,深井、气井套管柱设计与防护,深井、气井：提高设计标准及综合设计（1）强度设计：API 5C3API 5C5，ISO10400：含接头强度和密封性考虑复合载荷VME（Von Mises Equivalent）应力设计,套管柱设计与防护,（2）工作环境设计腐蚀与抗腐蚀设计：内腐蚀、外腐蚀油管直径产量输气压力匹配温度、
2、温差载荷与钢材高温强度退化,套管柱设计与防护,（3）套管保护技术套管作用套管防磨环空充填液（Backer Fluids）井下作业时，油层套管的保护天然气井试井压差及低周疲劳损坏套管,套管柱设计与防护,长裸眼与油层套管保护问题减少套管层次和长裸眼的设计值得深思钻井过程风险大，对不可预见和难于克服的井下复杂问题及损失最终由油公司承担水泥返高过大，固井质量难保证，套管破坏长裸眼地层水、硫化氢等腐蚀影响套管寿命,套管柱设计与防护,长裸眼与油层套管问题 非储层腐蚀性流体处理方法非储层的地层流体性质极难搞清楚或难度太大，测井MDT法抗腐蚀水泥返高封过预计的腐蚀性流体层微量硫化氢挤注PH 11-12的烧碱水
3、、硫酸盐和硫酸盐还原菌挤注氨水,套管柱设计与防护,气井套管事故及原因分类近年来我国气井套管事故时有发生，导致抢险，单井损失大事故原因分类（1）试油压差过大，裂缝性储层结构破坏、出砂。封隔器下油管（尾管）被顶出环空高压，蹩裂油套、技套等（2）套管选材不当，追求高钢级V-150，该钢种抗冲击韧性低和交变载荷的破坏敏感。原则：厚壁，较低钢级（3）试油时，多次蹩压、放喷交替，造成低周疲劳破坏,套管柱设计与防护,事故原因分类（4）9 5/8”技套钻进过程磨损，抗内压降低（5）油管选用不当，造成泄漏、断裂，蹩坏油套、技套油管直径小，产量过大，高速气流冲蚀，流固耦联振动冲蚀与磨损，13Cr未考虑多组分诱导腐
4、蚀：CO2+NaCl+H2S（6）环空充填液（Backer Fluids）腐蚀油管、套管,套管柱设计与防护,制定行业标准或设计、操作条例（1）技术套管设计与防护（2）油层套管螺纹类型、选用、腐蚀评价程序与钢材选用，降低应力水平设计（3）油管直径设计及与之相关各层套管设计最大流量限制举升井底积液最小流量限制进输气管网最低井口压力限制环空充填液设计,套管柱设计与防护,技套防护、防磨与防腐提高技术套管的作用的认识（1）过去：封隔复杂地层，为钻井创造条件（2）现在：除此外，还起以下作用保护油层套管，实现多层隔离避免和减小磨损，为安全钻进、井喷控制提供条件为不回接套管试油，甚至采油创造条件（气井需回接）
5、,套管柱设计与防护,9 5/8”套管保护，保护好9 5/8”套管，不下7”回接套管可节省投资。井口段套管保护严格三对中（井口、转盘、天车）用厚型防磨套，即起下钻头时防磨套带出和下入。能通过钻头的防磨套不能有效保护井口段套管。方钻杆下入保护接头之下可接一保护器，但其外径需特殊定制。其它段9 5/8”套管保护钻杆接头焊耐磨带。所有扶正器扶正棱外缘不能有碳化钨和硬质合金锋利突起，防止起下钻划伤套管。钻水泥塞时，保护下部9 5/8”套管。,钻柱磨损的危害,辽河陈古1井在2317m（全角变化率5.6/30m）处发生3根127mmG105钻杆摩擦热裂纹。,大港乌深1井有100根127mmG105钻杆降级，
6、其中大部分钻杆接头严重磨损，外径由168.3mm变至151.5mm，,套管柱设计与防护,某深井244.5mm套管磨损形貌（在井深5223m时，距井口9.5-15m处套管磨损严重，钻杆也有101根磨损报废）,套管磨损的危害,套管柱设计与防护,某深井244.5mm SM110TT套管磨损造成变形破裂（4300-4315m）CAST井周成像仪测量结果：红色和黑色区域表示测量的半径大于正常的内壁半径，黄色区域表示测量的半径接近正常的内壁半径,套管柱设计与防护,套管柱设计与防护,焊接ARNCO200XT后的接头,钨钴系列硬质合金磨损套管最严重。不焊耐磨带的钻杆接头不仅自身被磨损，而且也严重磨损套管，其机
7、理是接触面积增大和钢对钢的磨损系数大,不焊耐磨带的钻杆接头磨损远大于其它几种耐磨带。ARNCO100XT,ARNCO200XT和钨钴硬质合金耐磨带磨损率大致相当。ARNCO200XT与硬质合金磨损率稍大于ARNCO100XT和硬质合金。,深探井超深探井套管磨损严重表1列出了近年来我国部分重点深探井套管磨损复杂事故情况。7口井重点深探井出现了7次套管磨损事故据5口井的井下复杂损失时间统计，平均每口井损失43天,套管柱设计与防护,表1 近年来我国部分重点深探井套管磨损情况,套管柱设计与防护,泥浆出口安放磁铁器收集铁屑铁屑量及形状分析:粉状铁屑：研磨损 弱丝状铁屑：切屑磨损 强最大可能为接头碳化钨磨
8、耐磨环引起扁平碎片：刮切磨损 最强,套管柱设计与防护,套管柱设计与防护,腐蚀条件下的套管、油管设计（1）按NACE标准和试验审查程序选用油套管（2）严格评价多组分诱导腐蚀：CO2：失重腐蚀H2S：应力龟裂、失重（3）对确切知道腐蚀组分或低含量腐蚀性组分，按用普通钢，但降低应力水平和选用低钢级、厚壁,套管柱设计与防护,单一组分腐蚀钢种选择H2S：应力龟裂优选L80次选：T95、C100、C110温度高于800C时，P110温度高于1100C时，Q125H2S：失重腐蚀始终存在CO2：失重，高铬钢系列油管最大流量限制依国际公认技术条件，普通低合金钢油管内干气流速：14m/s相当于3 1/2”油管，壁厚7.34mm，允许日产量为31万m3,套管柱设计与防护,环空充填液拟订环空充填液标准任何环空存留钻井重泥浆均有害油管油套环空：加重料沉降+油管铁矿粉或重晶石在油管外壁和套管外壁形成坑点腐蚀其它泥浆组分腐蚀最简易可靠办法：充PH11-12淡水配制的烧碱水套管外环空加重料沉降：同上地层水流入引起腐蚀温度高于800C时，P110温度高于1100C时，Q125,-17.8 37.8 93.3 148.8 温度（0C）,-17.8 37.8 93.3 148.8 204.4 温度（0C）,谢谢各位专家！,
