低渗油田生产井套管强度校核及使用寿命研究

油田开发过程中油水井套管损坏问题探讨摘要：现阶段，油田生产作业频繁，生产周期逐渐变长，以及注水、底层下沉引起的应力变化，造成油田开发过程中油水井套管损坏现象逐渐增多，严重影响着油田的产量和开采效率，而且为井下施工带去一定的风险与难度。

基于此，本文首先分析套管损坏机理，继而提出有效的预防、检测及修复技术措施。

关键词：油田开发；油水井；套管损坏引言在油田生产中，如果发生套管损坏，会造成注采井网布局不合理，影响开发效果与进度，如果重新打更新井会大大增加成本，同时拖延开发进度，因此，套管损坏的预防与修复成为油田开发中亟待解决的问题。

一、套管损坏的类型首先油田开发中多种因素的干扰，套管损坏的类型较多，常见的有套管的破裂、变形、穿孔、错断等，对套管的运行造成很大的影响，严重的会导致流体泄漏，影响油田生产。

如果注水井的套管发生故障，会导致注入水的窜槽，影响注水效果。

油井的套管损坏，导致压力的泄漏，影响到井下抽油泵的正常运行，致使油井产量大大降低。

套管变形有缩颈变形和弯曲变形两种，有一些还有套管漏失的现象，包括套管断裂、套管错断，一旦出现套管损坏，必须进行修复技术措施。

对井下套管进行修复，可以解决套损故障，保障油水井的正常生产，满足油田开发过程中的技术要求。

二、套管损坏机理1、地层力对套管的破坏第一，套管受盐层塑性流动产生的外挤压力而出现损坏和变形，盐膏和盐层发育井段，在波动的外界压力、高压和高温下出现塑性流动，产生较大的外挤压力，大大的超过上覆地层压力而挤毁套管，尽管在有水泥封固的组合套管中，外壁受到的压力会明显减小，但非均匀载荷也会通过固体介质传递到外壁，造成破坏。

第二，在盐层的溶解作用下，扩大了井眼或是造成坍塌而产生外挤压力和冲击力挤毁套管，通常情况下会有结盐出现在损坏处，压裂放压可释放出盐水，严重情况下结盐会卡死油管和套管，不能进行大修。

第三，断层区间非均质力对套管造成的损坏，区间压力会因为断层的存在而表现的不平衡，同时出现水串，加重了套管受力的非均质性，损坏套管。

车辆工程技术125工程技术 油田进入开发后期，受出砂、高强度注采、频繁作业以及井身结构、完井质量、套管材质等诸多因素影响，套损井日益增多，套损问题日趋严重，成为制约油田开发的重要因素。

因此，通过对油田修井作业不同工序对套管损伤进行分析，并加强预防措施，最大限度的保护套管，延长其使用寿命，对改善和提高油田的开发效果具有重要意义。

1　套管损坏类型 油田套管损坏类型主要有弯曲、错断、破裂、缩径、穿孔漏失等五种类型，其中弯曲、错断占到套损井数的50%以上，为主要损坏类型。

2　修井作业套损因素2.1　高压 高压施工。

高压施工针对套管而言，是指修井作业中施工压力超过套管标准试压值。

但在修井作业工艺实施过程中，有很多工艺措施施工的压力都大幅度超过这个压力。

高压施工对套管造成损伤主要有两个方面：一是高压对承压能力弱的套管造成的损伤，二是油管在高压施工时刺漏对套管喷射造成的损伤。

高压注水。

注水井油管在长期的注入水腐蚀下，部分已被腐蚀穿孔，注入水会由穿孔的油管通道进入油套环空，套管同样被不同程度的腐蚀，腐蚀后的套管因无法进行检验和直观的发现，承压能力会逐渐减弱。

挤压充填防砂。

它作为出砂油田的主要防砂工艺应用范围较广。

挤压充填施工时，地面通过防砂车组泵入携砂液，将充填砂挤入地层，因此套管在施工时同样承受高压。

2.2　防砂 形成油管刺漏的基本条件是油套产生压差及油管漏失。

当以上两个条件形成后，高压携砂液会从油管漏点释放，可能像水力喷砂射孔一样在短时间内击穿套管。

2.3　二次射孔 为了提高产能，部分油田采用大枪大弹，大直径射孔孔眼削弱了套管抗拉抗压强度。

再加上腐蚀、高压施工等因素影响，套管的抗拉抗压强度会大幅度降低。

射孔枪在井下是依靠磁定位系统进行定位，一次射孔后射孔孔眼会均布在套管壁上，二次射孔虽然深度能准确的控制，但不能在原有孔眼基础上进行准确布控重复射孔孔眼，使重射孔的孔眼不规则的叠加在原射孔孔眼上，如果是纵向上叠加会导致套管纵向受力的降低，易产生裂缝弯曲；如果是横向上叠加，会导致套管横向受力的降低，易产生错断。

油套管的缺陷失效分析摘要油田勘探开发离不开油套管,在钻井完井后,油套管任何部位的缺陷与失效都会造成严重的后果,甚至使整口井报废。

我国各油田每年发生因油套管缺陷造成的损失几百起,直接经济损失数亿元,同时也给环境保护和能源开采造成了严重的影响。

关键词油套管:缺陷;失效分析由于过去对表层资源的过度开采,致使表层资源的严重枯竭。

随着社会的进步和和科技的深度发展,越来越多的能源消耗品进入广大老百姓的家庭,致使能源的需求越来越大,因此能源的开发转向了深层次的开发,随着深井、超深井的开发,油套管的安全性就成了一个非常突出的问题。

油田对油套管技术的需求也日益增加,对油套管的安全性也有了更高的要求,新的钻井工艺和新的套管技术及强化钻井安全措施已得到广泛应用,大力地推进了钻井油井管技术科技的快速发展。

随之各油田在完井过程中油套管因缺陷造成的事故也呈现出上升的趋势。

尤其是西北油田和一些复杂地层深井和超深井的勘探开发完井过程中油套管因缺陷失效事故的发生,给油田建设和勘探开发带来了较大的经济损失,同时也影响到对深层次石油资源高效、经济的勘探与开发。

美国《金属手册》认为,机械产品的零件或部件处于下列3种状态之一时定义为失效:1)当它不能完全工作时;2)仍然可以工作,但已不能令人满意地实现预期的功能时;3)受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须立即从产品或装备上拆下来进行修理或更换时。

通过对构件或零件的失效残样形貌、成分、性能和受力情况等进行综合分析,有时需要做再现性试验,最终推断出失效原因。

寻找失效原因,不断降低产品或装备的失效率,提高可靠性。

防止重大失效事故发生是失效分析的任务油套管缺陷失效一般呈现为管体断裂和爆裂,接箍和管体螺纹处因加工缺陷失效等。

一般是由以下一些因素引起的:管材制造过程中的缺陷及油套管加工制造工程中的偏差缺陷,完井下油套管的基本力学工况,油套管的组合及钻井工艺,井径规则性,偏卡,螺纹密封性,钻井液,套管扶正器结构和材料,井内腐蚀介质等,以上因素交互作用的结果导致油套管失效。

探讨套管损坏原因及修井作业技术发布时间：2022-08-16T02:03:57.856Z 来源：《工程管理前沿》2022年第4月7期作者：张琦[导读] 在油田正常生产过程中，张琦大港油田采油一厂天津市300280摘要：在油田正常生产过程中，一旦油水井套管损坏，注采井网就会损坏，严重影响油田的正常生产。

为了恢复油水井的正常生产，通常需要对损坏的套管进行修复，以有效避免油水井因套管损坏而停产。

这对油水井的正常生产，提高油田开发的经济效益具有重要的现实意义。

套管损坏的原因多种多样，由于套管损坏的原因不同，采用的修复技术也不同。

因此，有必要根据套管损坏程度合理选择修复工艺。

关键词：套管损坏；原因修井作业；操作技术介绍随着油田勘探开发的不断深入，目前我国大部分油田已进入开发中后期。

油水井经过长时间的生产后，容易发生套管损坏，导致其无法正常生产，严重影响油田的正常生产。

分析了套管损坏的原因，研究了套管损坏的预防措施，探讨了常见的套管损坏修复技术，以供参考。

1、套管损坏原因分析1.1物理因素在井下作业过程中，套管会受到各种力的影响，这些力来自不同的方向。

如果力超过套管的允许极限强度，则套管会损坏。

因此，在下套管设计过程中，必须合理选择套管材料及其强度。

然而，由于我国大多数油田地质条件复杂，很难预测套管的井下条件。

此外，在油水井井下作业过程中，一些井下工具经常与套管发生碰撞或划伤，也会对套管质量造成一定的损坏。

一般来说，套管损坏的物理影响因素主要包括地层移动产生的力引起的套管损坏和外力引起的套管损坏。

其中，地层力引起的套管损坏更为严重。

地层力引起的套管损坏主要包括以下几种情况：（1）岩层塑性流动引起的套管损坏。

（2）盐层坍塌造成套管损坏。

（3）套管故障。

（4）地层蠕变引起的套管损坏。

（5）环境因素造成的套管损坏。

外力引起的套管损坏有三种类型，即摩擦损坏、静水损坏和注水诱导力损坏。

1.2化学因素套管损坏的化学影响因素主要是指地层中的化学物质与套管材料发生化学反应造成套管出现腐蚀，从而形成套管损坏。

油气井套管柱强度计算方法文献调研报告 1抗挤强度计算方法1.1 前苏联1930年布尔卡柯夫首先提出了油气井套管抗挤强度计算公式，而1933年铁摩辛柯从另外的途径也得到了该公式[1]，因此该公式被命名为布-铁公式：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y y y c EK K e EK K e EK K P σσσ222242312311.1 （1） 式中：K=t/D ，为壁厚与外径之比。

布尔卡柯夫[2, 3]通过实验验证了该公式，并发现该公式计算得到的套管抗挤强度要比实验值小1.13倍，同他认为处于压缩状态下工作的屈服极限为拉伸状态下工作的屈服极限1.1倍，即⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y y y c EK K e EK K e EK K P σσσ2222423123124.1 （2） 随后式（2）被前苏联国家石油研究采用，在上世纪四十年代作为国家标准进行使用。

从上世纪50年代开始，前苏联颁布的ГОСТ632-50、ГОСТ632-57、ГОСТ632-64 分别采用了不同形式的萨尔奇索夫（Г.М.Саркисов）公式作为抗挤强度的计算依据。

萨尔奇索夫公式不但考虑了套管不圆度的影响，而且同时考虑了壁厚不均度的影响。

1960年5月，萨尔奇索夫在前苏联“石油业”杂志上发表的最新形式的套管抗挤强度公式为：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y y y c EK K e EK K e EK K P ρσρρσρρσ202min 320min 320min 42312311.1（3）式中：D t K min min =，D t K 00=，min0K K =ρ 随着套管抗挤毁理论的发展，人们对套管抗静水外压的理论有了许多新的认识[4]，曾经在苏联流行了二十多年并作为国家标准的基础理论的萨尔索夫公式，终于遇到了耶内敏柯（Ереценко）等人的挑战。

２０２４年第５３卷第１期第２５页石油矿场机械犗犐犔　犉犐犈犔犇　犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０２４，５３（１）：２５ ３１文章编号：１００１ ３４８２（２０２４）０１ ００２５ ０７犛犓１井套管磨损剩余强度安全评价研究崔国杰１，许　杰１，曹衍国１，靳　楠１，赵洪山２（１．中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津３００４５９；２．中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营２５７０００）摘要：深井超深井钻井过程中，受井眼狗腿度、机械钻速、顶驱转速等因素影响，技术套管的磨损问题不容忽视，严重时将会导致其抗外挤、抗内压强度明显降低，对井筒完整性造成极大隐患。

为此，结合ＳＫ１井 ２４４．５ｍｍ技术套管磨损原因深入分析，利用套管“磨损 效率”理论模型，建立了套管磨损量及剩余壁厚的预测方法，指出套管磨损严重位置通常发生在狗腿度较大的井深处，且随顶驱转速增加和机械钻速降低，套管的磨损量明显增大。

通过将磨损套管分别简化成具有内壁不圆、不均度的含缺陷套管及“矩形槽”套管，建立了磨损套管的剩余抗外挤、抗内压强度计算方法及全井段剩余强度安全系数计算方法。

分析表明，当顶驱转速高于１００ｒ／ｍｉｎ、机械钻速低于０．８７ｍ／ｈ时，ＳＫ１井 ２４４．５ｍｍ套管的抗外挤最小安全系数将会低于１．０，需采取合理的钻井提速及防磨措施，以保证技术套管的强度安全。

研究成果对于今后深井超深井的套管柱安全设计具有重要的指导意义。

关键词：套管磨损；磨损预测；剩余强度；技术套管；安全评价中图分类号：ＴＥ９３１．２ 文献标识码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ３４８２．２０２４．０１．００４犛狋狌犱狔狅狀犛犪犳犲狋狔犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳犆犪狊犻狀犵犠犲犪狉犚犲狊犻犱狌犪犾犛狋狉犲狀犵狋犺犻狀犠犲犾犾犛犓１ＣＵＩＧｕｏｊｉｅ，ＸＵＪｉｅ，ＣＡＯＹａｎｇｕｏ，ＪＩＮＮａｎ，ＺＨＡＯＨｏｎｇｓｈａｎ（１．犆犖犗犗犆，犔狋犱． 犜犻犪狀犼犻狀，犜犻犪狀犼犻狀３００４５９，犆犺犻狀犪；２．犇狉犻犾犾犻狀犵犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛犻狀狅狆犲犮犛犺犲狀犵犾犻犗犻犾犳犻犲犾犱犛犲狉狏犻犮犲犆狅狉狆狅狉犪狋犻狅狀，犇狅狀犵狔犻狀犵２５７０００，犆犺犻狀犪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪）［１８］　ＢＡＲＡＬＤＩＰ，ＣＡＤＩＮＩＦ，ＭＡＮＧＩＬＩＦ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄ ｅｌ ｂａｓｅｄａｎｄｄａｔａ ｄｒｉｖｅｎｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，２０１３，３２：６６ ７９．［１９］　吴建国．裂纹扩展与损伤演化理论与应用研究［Ｄ］．北京：北京航空航天大学，２００９．［２０］　ＺｏｕＸ，ＬｖＲ，ＬｉＸ，ｅｔａｌ．ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＦａｕｌｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＧｒａｙＷｏｌｆＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＳｕｐｐｏｒｔＶｅｃｔｏｒＭａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ，２０２２，２１８１（１）：０１２０５８．［２１］　田润林．基于多元状态估计的供热管道外施负载预警方法研究［Ｊ］．区域供热，２０２１（１）：１ ７．［２２］　ＤＵＷ，ＴＩＡＮＹ，ＱＩＡＮＦ．ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｓｐｒｏｃｅｓｓｂａｓｅｄｏｎＬＬ ＳＶＤＤ ＭＲＤＡ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，１１（４）：１１３３ １１４８．［２３］　ＦＡＮＧＲ，ＳＨＡＮＧＲ，ＷＵＭ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｒａｙｒｅｌａｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｔｏｋ ｍｅａｎｓｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｗｉｎｄｆａｒｍ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｇｅｎＥｎｅｒｇｙ，２０１７，４２（３１）：２０１５４ ２０１６３．　收稿日期：２０２３ ０７ ２４　基金项目：中国海洋石油集团有限公司科技项目“渤海复杂潜山油气藏精细油藏描述及高效开发技术研究”（ＣＮＯＯＣ ＫＪ１３５ＺＤＸＭ３６ＴＪ０３ＴＪ ＧＤ２０２０ ０１）。

油水井套管的损坏机理和防治对策研究
宋时权;黎亮;李晶晶;于洋洋
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2008(034)010
【摘要】随着油田开发时间的不断延长,开发方案的不断调整,由于不同的地质,工程和管理条件,油水井套管技术状况逐渐变差,甚至损坏,使油田不能正常生产,影响了油田的稳产.特别是现在越来越多的采油措施不断应用于生产,如:酸化、压裂、高压注水等,虽然取得了一定的成效,但同时也使套管工作环境恶化,使套管受到的损坏不断增加.因此对套管损坏机理开展研究,并在此基础上搜集不同开发方式的套管损坏预防措施和防治办法,对油田的生产有实践意义.本文通过大量的文献调研,从套管的损坏原因入手,从整体上全面地、系统地进一步认识套管损坏机理并在此基础上找到相应的预防措施和治理办法.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】宋时权;黎亮;李晶晶;于洋洋
【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北,荆州,434023;中国石化江汉油田钻井公司,湖北,潜江,433121;长江大学石油工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学石油工程学院,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.油水井套管损坏机理与防治措施研究 [J], 吴栋;何樱;张海龙
2.油水井套管损坏机理与防治措施研究 [J], 吴栋;何樱;张海龙
3.油水井套管损坏机理与防治措施研究 [J], 郑振兴;张长伦;刘静;孟强;寇凤玉;高树峰
4.中原油田油水井套管损坏机理分析及防治技术 [J], 刘谦渭;刘长松
5.油水井套管损坏机理与防治 [J], 杜兴龙
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复杂载荷作用下套管强度计算的开题报告开题报告题目：复杂载荷作用下套管强度计算背景和意义：随着油气田开采深度的不断增加，高强度套管成为了油气井井下工具中不可或缺的一部分。

然而，在复杂油气田环境下，套管容易遭受各种外部负荷，如受压、受弯和受扭等，从而导致套管失效。

因此，研究如何在复杂载荷作用下计算套管的强度，对于确保油气井的安全产能具有重要意义。

研究内容：本研究致力于研究在复杂载荷作用下计算套管强度的方法，主要包括以下几个方面：1. 套管受弯强度计算方法：套管受沉积物重压和侧向力的作用，会使套管弯曲变形，因此需要研究套管的受弯强度计算方法，从而避免套管弯曲损坏。

2. 套管受压强度计算方法：套管受地层内外差压的作用，也容易造成套管变形和破裂，因此需要研究套管的受压强度计算方法，从而确保套管能够承受内外压力的作用。

3. 套管受扭强度计算方法：在井下操作中，为了获取更多的油气信息，需要进行钻井探测等操作，容易使套管扭曲变形，因此需要研究套管的受扭强度计算方法，从而避免套管变形而影响油气的产出。

4. 套管强度验证方法：研究套管强度计算方法后，需要进行套管强度的验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。

研究方法：本研究将采用有限元分析法和实验验证法相结合的方法来研究套管的强度计算问题。

具体分为以下两个步骤：1. 有限元分析模拟：采用有限元分析软件建立套管受弯、受压和受扭的模型，进行计算分析，得出套管的强度，并与理论计算结果进行对比和验证。

2. 实验验证：选取套管在受压、受弯和受扭三种载荷情况下的物理试验，测量试验中套管的变形和破裂情况，进一步验证有限元分析计算结果的正确性。

预期结果：通过本研究的努力，预计能够得到以下结果：1. 研究出适用于复杂载荷下的套管强度计算方法，为油气井井下工具的生产和使用提供理论基础和实践指导。

2. 验证套管强度的数值计算方法的准确性和可靠性。

3. 推进套管强度的研究和应用，为确保油气井井下工具的安全运行提供技术支持。

第32卷 第6期2010年11月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 32 No. 6Nov. 2010文章编号：1000 – 7393（ 2010 ）06 – 0045 – 03胜利油田低渗油藏表层套管优化设计研究冯希忠　李文飞　王光磊　邵长明（胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营　257017）摘要：针对胜利油田低渗油藏的地质特征，在地层环境相对清楚，能够保证安全钻井井控的前提下开展了表层套管优化设计研究，用Ø273.1 mm 套管替代Ø339.7 mm 套管、开眼用Ø346.1 mm 钻头替代Ø444.5 mm 钻头，使得套管尺寸缩小了19.61%，井眼尺寸缩小了22.14%。

研究分析表明，相同条件下，Ø273.1 mm 套管柱比Ø339.7 mm 套管柱强度更高，抗拉安全系数提高了10.58%~10.81%，抗挤安全系数提高了39.81%~39.67%，抗内压安全系数提高了14.29%。

现场应用结果表明，采用Ø273.1 mm 套管作为表套的井身结构优化设计方案可行，既能保证钻井井控安全，又能满足后期采油作业的要求，同时降低了钻井综合成本，达到了低渗油田高效开发的目的，具有重要的应用价值。

关键词：胜利油田；低渗透油藏；表层套管；强度校核；安全系数中图分类号：TE22 文献标识码：AResearch on optimum design technology of casing of low permeability block in ShengLi OilfieldFENG Xizhong, LI Wenfei, WANG Guanglei, SHAO Changming（Drilling Technology Research Institute of Shengli Petroleum Administration Bureau , Dongying 257017, China ）Abstract: Based on the character of low permeability block in Shengli Oilfield, on the condition of obvious layer and safety drilling, optimum design of surface casing is researched, using Ø273.1 mm casing as surface casing and Ø346.1 mm drilling bit as primary bit, as the result, OD of surface casing decreased 19.61%, OD of drilling bit decreased 22.14%. The analysis indicates that safety factor of ten -sion resistance increases 10.58%~10.81%, safety factor of collapse resistance increases 39.67%~39.81%, safety factor of burst resistance increase 14.29%. The application results show that, optimization design technology of Ø273.1 mm surface casing is successful, which can not only assure drilling safety and meet with requirement of oil recovery, but also decrease drilling cost and achieve a gain of high effective development in low permeability oilfield.Key words: Shengli Oilfield; low permeability oil reservoir; surface casing; strength checkout; safety factor基金项目： 国家科技重大专项课题“低渗油气田高效开发钻井优化设计技术”（编号：2008ZX05022-001）部分内容。

影响套管磨损的因素、磨损预测及剩余强度分析
张明友;窦益华
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2007(000)009
【摘要】钻井过程中,技术套管的磨损是普遍存在的问题,越来越得到人们的重视.本文简要介绍了钻井期间影响套管磨损的主要因素:钻杆与套管的接触力、狗腿严重度、泥浆成分和套管钢级;介绍了套管磨损的预测方法;介绍了套管磨损对其剩余强度的影响.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】张明友;窦益华
【作者单位】四川石油管理局油气井测试公司,四川,广汉,618300;西安石油大学,陕西,西安,710065
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.井下套管磨损深度及剩余强度分析 [J], 窦益华;张福祥;王维君;张绍礼
2.套管磨损后剩余壁厚及剩余强度分析 [J], 王小增;杨久红;窦益华
3.深井、超深井套管磨损后剩余强度分析 [J], 王同涛;闫相祯;杨秀娟;冯耀荣
4.套管钻井用套管外表面磨损后剩余强度分析 [J], 宋生印;刘永刚;王力;高进伟
5.高温高压深井套管磨损预测与剩余强度校核研究 [J], 池明;刘涛;薛承文;王金龙;郭玲;辛晓知
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复杂井况下套管的可靠性与风险评估研究的开题报
告
一、研究背景与目的
随着石油开采深度不断加深，复杂井况（如高温高压、酸性腐蚀等）下套管的可靠性问题逐渐受到人们的关注。

套管作为油井钻井中非常重
要的设备，直接决定了钻井过程中的安全性和钻井效率。

因此，本文将
研究复杂井况下套管的可靠性与风险评估问题，旨在找出套管失效、损
坏和耗损的主要原因，并通过分析评估各种风险，提出有效的措施来降
低风险和提高套管的可靠性。

二、研究方法和内容
本文将采用文献调查、实验研究和统计分析等方法，研究复杂井况
下套管的可靠性与风险评估问题。

首先，对国内外相关文献进行分析和
归纳，总结出影响套管可靠性与损坏的主要因素，并找到各种复杂井况
下的套管易损性特点。

其次，进行实验研究，通过模拟不同的井况环境（高温、高压、酸性、腐蚀等），测试套管在不同环境下的耐久性和抗
损性，并对实验结果进行统计分析。

最后，基于文献调查和实验研究的
结果，对各种套管损坏与失效的可能原因进行分类和评估，并提出有效
的措施来减少风险和提高套管的可靠性。

三、预期成果和实际应用
通过本文的研究，预期将得出以下成果：
1.清晰了解复杂井况下套管的可靠性问题，找出各种井况对套管的
影响因素，为套管的指导生产提供科学依据。

2.实验研究结果可为套管的选材提供依据，并可以根据不同的井况
设计出耐久性更强的套管。

3.评估和分析不同的风险和损坏原因，提出有效的预防和降低措施，为套管的长期安全运行提供保障。

本研究成果将对石油工业发展产生重要影响，并将为油田人员提供
可靠的技术支持和实用指导。

辽河油田油水井套管损坏的研究和防治作者：薛磊来源：《科学与财富》2020年第12期摘要：油水井是油田生产的基本单元，其套管损坏不但使原有的注采系统受到破坏，影响产量，同时，修复已损坏的又将投入更多的成本。

因此，随着油田开发的深入，套损预防技术的研究已经成为油田开发的一项重要课题。

关键词：辽河油田;油水井;套管损坏;防治1.油水井套管损坏的成因油水井套管损坏的分析资料表明，导致套管损坏的原因是多方面的。

1.1非油层部位套损成因形成套损的原因主非油层部位套损主要集中在油层以上部位，要是注人水通过固井质量差的井段窜入泥岩中形成浸水域引发的。

从标准层结构看，其层理面发育，有助于注人水的迅速浸人，形成不断扩大的浸水域。

1.2油层部位套损成因超压注水是油层部位套损的主要因素之一：合理的注水压力：指在套管和水泥环以及油层不受伤害的情况下，为保证地质方案配注量的完成，注水井允许达到的最高井口压力。

在油田开发初期，为了满足产液量不断增长的需要，在计算最高允许注水压力时，在上覆岩压的基础上又加上了嘴损、管损等来提高吸水能力，使注水压力普遍超过上覆岩压。

辽河油田某区块采用以下的注水压力计算公式来确定注水井允许的最高注水压力，使注水压力普遍超过上覆岩压0.29-0.89MPa。

P=[0.13xA+（3.22043+1.543x10-3.X（A-1000））xB2x10-5+C]x0.098P—射孔顶界允许的最高注水压力（MPa）A—射孔顶界深度（m）B—配注水量（m3）C—第一层段水嘴压力损失近几年的研究结果表明：合理的注水压力不应超过上覆岩压，即P=0.13xAx0.098。

超合理注水压力幅度越大套管损坏的越快压差越大，套损井数越多;距射孔顶界深度越大套损井数越少。

异常高压是油层部位套损的主要因素之一：异常高压层是由于部分井层注采关系不协调，致使“渗流能力低、连通状况差的油层”憋压引起的。

2.异常高压层形成的因素分析2.1与储层储渗能力和储层平面非均质性有关从主、非两类油层异常高压层特点看，主力油层渗流能力好，憋压现象较少;非主力油层渗流能力差，易于憋压，由北向南油层发育逐渐变差，异常高压层比例升高。

试油井下油套管柱安全评价技术研究的开题报告题目：试油井下油套管柱安全评价技术研究一、研究背景与意义随着石油工业的快速发展，油井下油套管柱作为保护油井壁的重要部分，承载着井下各种工具和设备的重量和压力，扮演着至关重要的角色。

但是在油田开采过程中，由于地质条件、井深和钻井技术等因素的不同，油套管柱容易出现耐磨、耐蚀性能下降、运行安全隐患等问题，严重威胁到油井的正常运行和生产安全。

因此，在石油生产过程中开发一种可靠的油套管柱安全评价技术，能够实现井下油套管柱的及时检测和监测，掌握油套管柱的安全状态，提高油井的生产效率和维修效益，促进油田经济效益的提升。

二、研究内容与方案1. 油套管柱安全评价指标体系的构建在本研究中，将首先结合国内外相关文献和标准，从油套管柱使用寿命、耐磨、耐蚀、密封性和运行安全等多个角度出发，构建一种完善的油套管柱安全评价指标体系。

2. 油套管柱安全评价技术的研究与应用根据指标体系，结合现有的油套管柱检测技术，针对油套管柱的多种缺陷与隐患技术开展研究，如超声波检测、磁场稳态检测、放射性同位素检测和光纤光栅技术等，建立油套管柱缺陷检测模型和故障预测模型。

并将已有的技术手段在实际油田应用中得以实现，检测油套管柱的缺陷和安全隐患，为油田设备和工程师提供正确和完整的油套管柱安全评价信息。

3. 油套管柱数据的处理与管理在油套管柱数据采集及处理管理过程中，方案将建立自动化监测及自动诊断体系，完善油井下油套管柱数据处理体系，规范油套管柱数据采集及实现快速统计、分析和评估，维护油套管柱文件的完整性和分析准确性。

三、研究进度计划第一年：1.文献调研与理论分析2.建立油套管柱安全评价指标体系3.开展油套管柱检测技术的研究和应用第二年：1.油套管柱故障诊断模型和预测模型研究2.实验模拟分析和实验结果分析3.油套管柱数据处理与管理体系建立第三年：1.综合分析与评估研究结果2.结果发布并撰写学术论文3.项目总结和成果展示四、预期研究成果1.建立油套管柱安全评价指标体系2.发展油套管柱的检测技术和故障预测模型3.建立自动化监测体系和数据处理管理体系4.提高油井生产效率和设备安全性，实现油田经济效益的提高。

川高561井生产套管强度及井口装置安全性研究的
开题报告
一、研究背景：
随着石油勘探开采技术的不断发展，套管作为保证井口安全和维护井壁完整的重要装备，在油田开采过程中发挥着至关重要的作用。

而套管强度以及井口装置的设计和安全性对油井的正常生产和生产效益的提升有着至关重要的影响。

因此，对川高561井生产套管强度及井口装置安全性进行研究，具有重要的理论和实际应用价值。

二、研究目的：
本研究旨在探究川高561井生产套管的强度特性及井口装置的设计和安全性，提出一些提高套管强度以及井口装置安全性的解决方案，以提高油井的生产效益和安全性。

三、研究内容：
1、川高561井生产套管的强度特性分析；
2、川高561井井口装置的设计和安全性分析；
3、川高561井生产套管强度及井口装置安全性关键参数的探究；
4、针对川高561井生产套管以及井口装置存在的问题，提出相应的改进和完善措施。

四、研究方法：
1、通过文献资料法进行文献综述，整理分析川高561井生产套管强度及井口装置安全性的相关研究资料；
2、通过实验分析法，对川高561井生产套管强度进行测试，并借助有限元分析法等工具对测试结果进行分析；
3、采用调查访谈法和专家讨论法等方法，对川高561井井口装置的设计和安全性进行分析。

五、研究意义：
本研究主要探究川高561井生产套管强度及井口装置安全性，针对
其存在的问题提出改进方案，为油井生产安全、提高生产效益提供理论
和技术支持。

六、预期成果：
本研究预期可为川高561井生产套管强度及井口装置安全性的提升
提供一些理论和实践参考，为相关企业和生产单位提供有益的技术支持。

油水井套管损坏的地质因素综合研究的开题报告一、研究背景及意义油水井套管是在钻井和生产过程中维持井眼稳定性、分隔地层压力并实现液压平衡的重要设备，其损坏将影响油田开发效率和运行安全。

套管损坏的原因复杂且多样化，包括地质因素、设计因素、加工制造工艺等多方面因素。

其中，地质因素作为最重要因素之一，对套管损坏发生和演化起着至关重要的作用。

为了降低套管损坏风险和提高油田开发效率，需要对套管损坏的地质因素进行综合研究。

通过对地质构造、地质条件、地层地质特征等方面的分析，探讨影响套管损坏和演化的地质因素，为套管设计、施工和管理提供依据。

二、研究内容和方法研究内容：针对油水井套管损坏的地质因素，展开以下研究内容：1. 分析油区地质条件、构造特征以及地质背景，探讨地质因素对套管损坏的影响；2. 分析井震记录中的地质信息，结合岩心分析、地震资料分析，对地层岩石的物理力学性质进行分析，探讨地质因素对套管损坏的作用机理；3. 实地调查，结合各项工程数据资料，对油水井的流体动力学特征、下孔人造压力和套管受力情况等方面进行分析和研究。

研究方法：主要采用文献资料法、实地调查法、物理力学试验法、数学模拟法等多种研究方法进行综合研究。

三、预期成果通过对油水井套管损坏地质因素的综合研究，预期达到以下成果：1. 探讨影响套管损坏和演化的地质因素，提供依据和参考资料，为套管设计、施工和管理提出建议和措施；2. 对地层岩石的物理力学性质进行研究，揭示地质因素对套管损坏的作用机理，加深理解套管损坏的形成和演化过程；3. 提高油田开发效率和运行安全，为油田管理、生产和维护提供科学依据和技术支持。

四、拟定工作计划本研究计划分三个阶段展开：第一阶段：收集地质构造、地质条件、地层地质特征等相关资料并进行整理和分析，探讨地质因素对套管损坏的影响。

第二阶段：进行各项实地调查、采集样品并进行分析及试验，对地层岩石的物理力学性质进行研究，揭示地质因素对套管损坏的作用机理。

套管钻井中套管疲劳失效问题的研究
一、背景简介
套管钻井是一种在钻井过程中将钢管套在钻井孔壁上的方法。

为了确保井筒的完整性，需要在原有钢管上套装另一管，这被称为套管。

然而，在实际应用中，套管会受到复杂的应力和环境影响，导致疲劳失效，这会带来严重的安全隐患和经济损失。

二、疲劳失效原因
1.应力的复杂作用
套管钻井过程中，套管受到多种力的作用，包括轴向力、弯曲力、剪切力、悬挂力等，并且这些力会随着井深、孔壁等因素的变化而不断变化，从而导致套管受到复杂的力的作用。

2.环境的影响
套管钻井过程中，环境因素也会对套管的疲劳寿命造成影响，比如井深、井温、油气含量等因素都会影响套管的使用寿命和疲劳寿命。

三、疲劳失效分析
1.应力分析
通过对套管钻井过程中套管所受到的力的分析，可以了解套管所受到的应力分布情况，从而基于疲劳失效理论，对套管的使用寿命和疲劳寿命进行估算。

2.环境分析
通过对套管钻井过程中环境因素的分析，可以了解不同环境对套管疲劳失效寿命的影响，如可以通过实验，研究不同的井深、井温、油气含量等因素对套管的使用寿命和疲劳寿命造成的影响。

四、疲劳失效修补方案
当套管出现疲劳失效时，需要进行相关的修补方案。

常见的修补方案包括套管补焊、套管加固和套管更换。

考虑到各种因素的综合影响，选择合适的修补方案，以确保套管的使用寿命和钻井过程的安全性。

五、未来展望
疲劳失效问题是套管钻井过程中需要解决的难题。

未来，可以通过提高套管的材质质量、改进设计、制定科学的使用标准等方法来尽可能减少套管的疲劳失效问题，从而保障钻井过程的安全性和效率。

井况防治技术难题根据井况防治技术状况，结合中原油田及国内井况防治实际，提出以下井况防治技术难点，供有关院校、科研单位共同探讨，研究。

1、套管寿命预测技术研究1.1研究依据随着油田开发时间地延长，油水井套管长期受构造应力、上覆地层压力、射孔、生产层压力变化、油水井增产增注措施对套管摩擦、油水井注入产出水腐蚀等因素的影响，油水井套管出现不同程度地损坏或处于套管损坏量变过程。

以前所做的套损机理研究，在某种程度上基本明确了套管损坏的机理，但是，定量分析影响套变因素、套管损坏速度、剩余套管使用寿命等工作，尚未深入开展。

定量分析套管损坏在不同区块、不同开发条件下的套损影响因素、套管腐蚀速度，并预测油水井剩余套管使用寿命，对新钻井套管的选择、井身结构的确定、合理采取油水井增产增注措施、合理采用修复事故井措施的实施（如：上部套管将近损坏的井，不宜采用侧钻措施进行修复）具有重要的指导意义。

1.2建议研究内容1）不同油藏与套管寿命关系研究：重点研究高压、高温、应力异常区块、腐蚀严重等特点油藏，油水井套管损坏状况调查，原因分析，从理论上定量分析其套管使用寿命。

2）不同井身结构、井身质量与套管使用寿命研究：主要从井斜、狗腿肚、固井质量等方面，进行套管损坏状况调查，分析原因，从理论上定量分析其套管使用寿命。

3）不同开发阶段与套管寿命关系研究：重要从一次采油、二次采油、三次采油三个阶段，调查套管损坏状况及原因，从理论上定量分析其套管使用寿命。

4）不同开采工艺与套管寿命关系研究：主要从压裂、酸化、增注、油水井作业等方面，调查套管损坏状况，进行原因分析，从理论上定量分析其套管使用寿命。

2、高强度套管爆炸整形技术2.1研究依据目前国内爆炸整形技术只能对N80以下钢级套管进行套变整形，实践证明对P110以上钢级套管变形整形却无能为力。

2.2 建议研究内容1) 高强度套管爆炸整形传输方式研究；2) 高强度套管变形整形药量、炮弹排列方式等研究；3) 高强度套管整形整体配套工艺研究；4) 高强度套管评价技术研究。