第8章-套管的损坏与修复

1.>[AE]地面上绝缘油着火应用干砂灭火。

（）答案:√试题解析:关键字:2.>[AE]当注油设备着火时，只能使用干粉灭火器和二氧化碳灭火器灭火。

（）答案:×试题解析:关键字:3.>[AC]运行变压器轻瓦斯保护动作，收集到黄色不易燃的气体，可判断此变压器有木质故障。

( )答案:√试题解析:关键字:4.>[AC]当变压器的储油柜(油枕)或防爆管发生喷油时，应立即停止运行。

( ) 答案:√试题解析:关键字:5.>[AC]变压器噪声的主要声源是铁芯(由于磁致伸缩)和在某些冷却系统中采用的风扇及潜油泵的噪声。

( )答案:√试题解析:关键字:6.>[AA]变压器故障可分为内部故障和外部故障两种。

内部故障是指变压器油箱内发生的故障,主要是绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等；常见的外部故障主要是套管渗漏油，引线接头发热及小动物造成单相接地、相间短路等。

( )答案:√试题解析:关键字:7.>[AA]变压器在工频耐压试验过程中，如果发现被试变压器内有放电声和试验回路中电流表指示突然增大，则表示被试变压器已发生放电或击穿。

( )答案:√试题解析:关键字:8.>[AC]运行的变压器轻瓦斯动作发出信号，收集到的为淡灰色强烈臭味可燃气体，由此可以判断变压器发生的为纸和纸板故障。

( )答案:√试题解析:关键字:9.>[AC]当电力变压器的储油柜(油枕)或防爆管发生喷油时，应派专人监视其情况的发展变化。

( )答案:×试题解析:关键字:10.>[AC]运行中发现变压器内部声响很大，有爆裂声，或变压器套管有严重破损并有闪烁放电现象时，应立即停止运行。

( )答案:√试题解析:关键字:11.>[AC]变压器着火时可以用泡沫灭火器灭火。

答案:×试题解析:关键字:12.>[AC]10kV电力变压器气体继电器保护动作时，重瓦斯动作作用于跳闸。

第七章固井复杂问题固井是钻井工程的最后一个环节,也是最重要的一个环节,固井的主要任务是在地层与井口之间建立可靠的联系通道,并能可靠的封隔开油、气、水层,为油气井长期稳定有效的进行生产奠定基础。

固井工作又是一次定型的工作,•如果固井工作出现问题,将会导致油气井终身残废或前功尽弃,所以人们对固井工作都非常重视。

但是由于各方面的原因,•还是经常出现一些问题,使人们回天无术,抱憾终身。

固井的重要环节是下套管和注水泥,我们就将这两个环节中出现的问题分别加以论述。

并且对一些特殊的固井方法加以介绍。

第一节下套管过程中可能出现的问题下套管和下钻杆的程序一样,•只是要求一次下入,并不希望起出,所以要求对下套管的工作要做得非常认真仔细。

下套管过程中容易出现的问题有:一卡套管卡套管的原因有两种:•一是粘吸卡,由于套管接箍外径相对的小于钻杆接头外径,套管的外径又往往大于钻杆外径,•套管与井壁的接触面积大于钻杆与井壁的接触面积,而套管的上扣时间又多于钻杆的上扣时间,所以粘卡的机会比钻杆多,•特别在钻井液性能不好的情况下,卡套管的机会更多。

七十年代初江汉油田会战时,使用的是钻井粉处理的钻井液,油层套管的粘卡率在25%以上,每次下油层套管都是一场攻坚战,以最快的速度操作,•尚不能逃脱厄运。

二是井壁坍塌或砂桥卡。

在下套管过程或下套管以后发生井塌或砂桥,卡住套管,阻塞了钻井液和水泥浆的循环通道,这是灾难性的后果。

1 卡套管的原因:(1)钻井液性能不好,越是高密度的钻井液,越是分散性的钻井液,卡套管的机会越多,可参看卡钻一章。

(2)电测和井壁取心时间过长,通井时没有很好的循环处理钻井液,没有把井内的砂子带乾净,井壁的稳定性不够。

或者在电测、取心后不通井循环，直接下套管，以致环空堵塞，把套管卡住。

(3)•下套管时没能按技术要求及时足额灌好钻井液,把回压阀挤毁,产生强烈的倒流抽吸,环空液面下降,•液柱压力下降,造成井壁坍塌或钻屑集中,堵塞环空。

球墨铸铁管给排水施工规范目录编制说明： ........................................................................................................................ 球墨铸铁管与传统铸铁管的区别................................................................................ 第一章、土方工程...........................................................................................................一、开挖管沟 ...........................................................................................................二、管基土加固....................................................................................................... 第二章、管道安装...........................................................................................................一、安装程序；.......................................................................................................二、T型管安装要点：...........................................................................................三、K型机械接口管安装要点： ........................................................................四、PE管套安装...................................................................................................... 第三章：管沟回填........................................................................................................... 第四章：附属构筑物 ......................................................................................................一、管件、固定台 ..................................................................................................二、阀门井室 ........................................................................................................... 第五章、试压验收...........................................................................................................一、试压标准 ...........................................................................................................二、管道水压试压前应符合下列规定：..........................................................三、大于DN1400MMM以上管道接口单口试压................................................. 第六章、注水冲洗消毒.................................................................................................. 第七章、注意事项...........................................................................................................第八章、损坏修复...........................................................................................................第九章、工程实例...........................................................................................................第十章：安装大口径K型T型球墨铸铁球管工具清单 .....................................编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。

第一章1、油气藏的储、渗类型：孔隙型油气藏、裂缝型油气藏、裂缝-孔隙型油气藏、孔隙-裂缝型油气藏、洞隙油气藏。

2、油气藏的分类：常规油藏、稠油油藏、天然气藏、高凝油油藏（4个空填它）。

3、油气藏的岩石类型：碎屑岩、碳酸盐岩、其他岩石类型。

4、油层的物性参数（1）孔隙度：分为高中低三大类：高孔隙度（F>25%）；中孔隙度（F=10%-25%）；低孔隙度（F<10%）.（2）渗透率：分为高中低三大类：高渗透地层K ≥0.5 μm2；中渗透地层：0.01 μm2 < K< 0.5 μm2；低渗透地层：K＜0.01 μm2第二章1、完井井底结构的类型：封闭式井底结构、敞开式井底结构、混合式井底结构（半封闭式）、防砂完井(1）射孔完井，是典型的封闭式井底结构。

(2) 管内砾石充填防砂完井。

(3) 先期裸眼完井；(4) 衬管顶部注水泥完井；(5) 悬挂式衬管完井。

(6) 膨胀衬管完井；(7) 半闭式裸眼完井；(8) 半闭式衬管完井法；(9) 裸眼砾石充填完井(10) 渗透性人工井壁射孔完井法；(11) 渗透性人工井壁衬管完井法；(12) 渗透性人工井壁裸眼完井法。

以射孔完井、衬管完井、砾石充填完井和裸眼完井比较常见。

2、衬管完井：衬管顶部注水泥完井，特点：油层段采用筛管完井，保持了油层的原始渗透率。

3、衬管的种类及技术参数种类：割锋衬管、多孔衬管、绕丝衬管4、水平井管外封隔器完井优点：相对中等程度的完井成本；储层不受水泥浆的污染和损害；依靠管外封隔器实施层段隔，在一定程度上避免层段之间的窜通和干扰；可以进行生产控制、生产检测和选择性的增产增注作业。

5、水平井常规完井方式的不足1、当水平段长度达到某一临界值之后，增大水平段长度并不能增加油气井产能或产能增加很小。

2、对含有顶气和面底水的油气藏，水平井生产初期产量较高，但稳产时间短，开采一段时间后由于气、水脊进使含水量急剧上升或产能急剧下降。

球墨铸铁管施工规范目录编制说明第一章、土方工程一、管沟开挖二、管基加固第二章、管道安装一、安装程序二、T型管安装要求三、K型机械接口安装要求四、PE管套安装第三章、管沟回填第四章、附属构筑物一、管件、固定台二、阀门井室第五章、试压验收第六章、注水冲洗消毒第七章、注意事项第八章、损坏修复第九章、工程实例第十章、安装工具编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品,现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图,满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教.球墨铸铁管与传统铸铁管的区别：球铁管不是一般的铸造工艺，在铁水中加入少量的镁，使得铸铁中的片状石墨转变成球状,克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性,而球管铸造时在40G—50G的离心力作用下使铁水中的杂质和气体充分排出，使得管壁十分密实（7050Kg/m3），在保证国标公差壁厚可靠性与安全性的前提下比原灰铁管壁厚减薄，重量比原来生产两根灰铁管的铁水可生产三根球铁管，节约了国家铁资源,取得了良好的社会效益，被专家称为铸铁管行业的一场革命。

球墨铸铁与灰铁金相对比图球墨铸铁管的机械性能与10＃钢管的机械性能几乎相似，其强度远远高于灰铁管、称为铁的本质钢的性能。

大口径球墨铸铁管生产图片第一章、土方工程一、开挖管沟1）挖掘管沟时，应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件，正确的选择沟槽断面形式，为施工创造良好的作业条件。

原则在保证工程质量和施工安全的前提下，尽量减少土方的开挖量,降低施工费用，加快施工进度；2)在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物（道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等）,开挖前建设单位与有关单位进行协商。

3)开挖前按设计管线的走向放中心线,打标记木桩.4)挖掘时，应考虑留用部分好的原土以备管沟回填使用，根据作业面堆放原土场地，注意堆土坡度，高度,保证施工安全，在管子的接口处，管沟应宽一些,以方便接口的连接施工。

高电压与绝缘技术专业培训课程2009年7月23日高电压绝缘技术High Voltage Insulation TechnologyU n i v e r s i t y n J i a o t o n g 西安交通大学高电压技术教研室 ©9 200X i ’a 丁卫东wdding@ 029********y r i g h t 029-********第八章：高压套管和高压互感器绝缘Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》高压套管概述高压套管用于高压导体穿过与其电位不同的物1体(墙壁或电力设备金属箱壳)，起绝缘和机械支持作用*。

2例如，用以把电流引入或引出变压器、电容器、3断路器或其他电力设备的金属箱壳的电器用套管，用于穿过墙壁(或阀厅)的穿墙套管等。

Õ交流1100kV 油浸纸电容式变压器套管示意图1－均压环；2－油枕；3－上瓷套；4－连接套45筒；5－下瓷套；6－均压球*《电气电子绝缘技术手册》编委会.电气电子绝缘技术手册[M].北京:机械工业出版社,2008.Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》6[M].北京:机械工业出版社, 2008.高压套管是强垂直分量与切线分量同时存在的情况的典型代表。

Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》以高压套管为代表的强垂直分量与切线分量同时存在的情况下，滑闪放电常常从法兰的边缘处开始。

当沿面距离较长时，套管的沿面闪络电压U f 比棒形绝缘子低很多。

0−起晕电压kV/1006.145.05C U c ×=滑闪放电kV/1036.144.04C U −×=起始电压0r c Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》当外施电压高到出现刷状放电时，放电长度1()/c l U U k =−在工频电压下，k 1在空气或油中分别为5kV/mm 或12.8kV/mm 。

第八章套管修理§8—1套管损坏的原因及预防一、套管损坏的原因套管损坏大致分为变形、破裂、错断和腐蚀穿孔。

发生的原因分为地质因素、工程技术因素。

（一）地质因素1．地层的非均质性：2．地层(油层)倾角：陆相沉积的油田，储油构造多为背斜和向斜构造。

3．岩石性质：沉积构造油气藏的储油岩石多为砂岩、泥砂岩、泥质粉砂岩。

4．断层活动：在注水开发过程中，由于断层附近是地应力相对集中的地区，剪挤套管。

5．地震活动：地球是一个不停运动的天体，地下地质活动从未间断。

6．地壳运动：地球在不停的运动，地壳缓慢的升降运动产生的应力可以导致套管被拉伸损坏。

7．地层腐蚀：浅层水(300m以上，浅层无水泥固井)在硫酸盐还原菌的作用会引起套管的腐蚀。

（二）工程因素（地质因素往往在外因的引发下成为主导因素）1．套管材质问题2．固井质量问题3．完井质量4．井位部署的问题5．开发单元内外地层压力大幅度下降问题（打加密井或调整开发方案引起地层压力大起大落） 6．注入水侵入泥页岩的问题（引起岩体膨胀、变形、滑移）7．注水不平稳问题8．注水井日常管理问题二、套管损坏的类型：划分为套管变形、套管破裂、套管错断和套管腐蚀四种类型。

（一）套管变形损坏：由于地应力、轴向应力变化，以及套管外挤压力大于内压力等因素的作用所造成的套管一处或多处缩径、挤扁或弯曲等变化，统称为套管变形损坏。

1）套管缩径变形损坏：凡是套管发生局部内径缩小或出现凹形变形而破损者，简称缩径变形。

套管缩径破损种类很多，如图7—1所示。

（1）单向一处内凹变形(图7—1a)；（2）双向一处内凹变形(图7—1b)；（3）单向多处内凹变形(图7—1c)；（4）双向多处内凹变形(图7—1d)；（5）单向与双向复合内凹变形(图7—1e)。

图7—1 套管变形纵断面示意图(a)单向一处内凹变形；(b)双向一处内凹变形；(c)单向多处内凹变形；(d) 双向多处内凹变形；(e) 单向与双向复合内凹变形图7一2 套管弯曲示意图表(a)弯曲段中等；(b) 弯曲段很小(c) 弯曲段很长2）套管挤扁变形损坏：凡是由于套管外挤压力大于套管内压力造成套管纵断面由于四周受力不均匀而变成不规则形状的损坏，称为套管挤扁变形。

球墨铸铁管给排水施工规范目录编制说明： ........................................................................................................................ 球墨铸铁管与传统铸铁管的区别................................................................................ 第一章、土方工程...........................................................................................................一、开挖管沟 ...........................................................................................................二、管基土加固....................................................................................................... 第二章、管道安装...........................................................................................................一、安装程序；.......................................................................................................二、T型管安装要点：...........................................................................................三、K型机械接口管安装要点： ........................................................................四、PE管套安装...................................................................................................... 第三章：管沟回填........................................................................................................... 第四章：附属构筑物 ......................................................................................................一、管件、固定台 ..................................................................................................二、阀门井室 ........................................................................................................... 第五章、试压验收...........................................................................................................一、试压标准 ...........................................................................................................二、管道水压试压前应符合下列规定：..........................................................三、大于DN1400MMM以上管道接口单口试压................................................. 第六章、注水冲洗消毒.................................................................................................. 第七章、注意事项...........................................................................................................第八章、损坏修复...........................................................................................................第九章、工程实例...........................................................................................................第十章：安装大口径K型T型球墨铸铁球管工具清单 .....................................编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。

套管修复作业指导书一、套管变形修复（一）施工步骤1、利用井下工具查明套管变形程度、深度、通过能力。

2、选用适宜的涨管器下井。

3、涨管器下入变形遇阻位置后，在变形部位上下活动顿击数次，畅通后起出。

4、根据修复内径及设计要求，再选用大一级涨管器涨管，直至达到质量标准。

（二）技术要求1、对单一变形点且变形不严重的套管选择相应尺寸的涨管器，按先小后大的顺序选择使用。

2、对长段或者几处变形点且变形严重的套管，选用辊工整型器严格规程修理。

3、变形处修复后，下工具证实套管修复后的通过能力（和未修复处基本一致）。

（三）质量、安全、环保1、套管修复后，用相应的通井规通井畅通至井底。

2、不得对套管造成新的损伤。

3、顿击时平稳操作，防止因卸扣造成井下落物或者卡钻事故。

4、顿击多次仍未通过变形点，要分析原因采取相应措施，不可盲干。

（四）应取资料涨管方法、使用钻具、工具的名称、规范、修复的深度、修复后通井结果。

二、套管断错修复（一）施工步骤及工艺技术要求1、利用井下工具和工程测井方法，查明套管断错位置形状、破损程度、通过能力、类型，制定可行性修复方案。

2、对断错不严重者先用套管整形器、铣锥等工具处理好错断口。

3、对脱扣错位套管采用涨管器扶正，套管对扣方法对扣。

4、对断裂错位套管采用涨管器扶正对接后，在断口处挤注水泥。

5、对错断较严重者先下木质扶正器将上下套管扶正并连接起来，然后用水泥封固。

6、凝固后钻掉水泥塞、扶正器。

（二）质量、安全、环保1、套管修复后，必须通井试压合格，达到设计要求。

2、不得对套管造成新的损伤。

3、平稳操作，防止井下落物或者卡钻事故。

4、工完料尽、利于环保。

（三）应取资料修复的方法、使用钻具、工具的名称、规范、修复的深度、工艺参数、修复后试泵、通井结果等。

三、套管破裂修复（一）挤水泥法套管破裂不严重之井可挤水泥修复。

1、施工步骤工艺技术要求（1）通井：按设计要求的通径规通井。

若套管结蜡，应先用小于套管内径8－10mm的刮蜡器刮掉套管壁上的蜡后再通井。

球墨铸铁管施工规范目录编制说明第一章、土方工程一、管沟开挖二、管基加固第二章、管道安装一、安装程序二、T型管安装要求三、K型机械接口安装要求四、PE管套安装第三章、管沟回填第四章、附属构筑物一、管件、固定台二、阀门井室第五章、试压验收第六章、注水冲洗消毒第七章、注意事项第八章、损坏修复第九章、工程实例第十章、安装工具编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。

球墨铸铁管与传统铸铁管的区别：球铁管不是一般的铸造工艺，在铁水中加入少量的镁，使得铸铁中的片状石墨转变成球状，克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性，而球管铸造时在40G—50G的离心力作用下使铁水中的杂质和气体充分排出，使得管壁十分密实（7050Kg/m3），在保证国标公差壁厚可靠性与安全性的前提下比原灰铁管壁厚减薄，重量比原来生产两根灰铁管的铁水可生产三根球铁管，节约了国家铁资源，取得了良好的社会效益，被专家称为铸铁管行业的一场革命。

球墨铸铁与灰铁金相对比图球墨铸铁管的机械性能与10#钢管的机械性能几乎相似，其强度远远高于灰铁管、称为铁的本质钢的性能。

大口径球墨铸铁管生产图片第一章、土方工程一、开挖管沟1）挖掘管沟时，应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件，正确的选择沟槽断面形式，为施工创造良好的作业条件。

原则在保证工程质量和施工安全的前提下，尽量减少土方的开挖量，降低施工费用，加快施工进度；2）在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物（道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等），开挖前建设单位与有关单位进行协商。

3）开挖前按设计管线的走向放中心线，打标记木桩。

第一章套管修复工艺技术套损井修复工艺技术主要是针对变形、破裂、错断及穿孔的套管加以修复，国内套管修复技术随着大庆油田于1962年成功补贴第一口井的套管而开始，不断发展和进步，目前套管修复技术主要有套管内打通道、套管补贴、取套换套三种类型。

一、套损损坏原因及现象1、套管损坏的原因造成套管损坏的原因主要有以下几种：（1）、由于地应力集中的作用，造成套管损坏地应力集中的效应引起了地层的隆起和折皱，造成局部岩体的变形，这种附加内力的分布密度在空间的分布是不平衡的，地应力具体作用在套管上可分解为正应力和剪应力，地应力集中作用的结果使油水井套管被挤扁或拉伸后折断。

（2）、泥岩膨胀与蠕动引起套管损坏许多研究已经证实，泥岩是一种不稳定的岩层，在有水侵入的情况下，极易造成粘土成份膨胀，泥岩进水后形成不断扩大的侵水域，从而减小岩层的摩擦系数，降低岩层原始的抗剪强度，软化地层，使原始相对平衡的地应力场失去平衡，引起泥岩地层蠕动、滑坡和断层复活。

（3）、地层出砂造成套管损坏由于地层出砂，使套管附近产生空洞，造成上覆岩层坍塌，套管受到挤压而变形损坏。

（4）、断层影响据资料表明，断层活动是直接造成油水井套管损坏的原因之一。

大庆油田在84年曾专门进行过试验，当空隙水压超过岩层破裂压力后，可造成断层的活动，进而引发地层产生微破裂，使处于断层附近的油水井套管损坏。

（5）、施工作业的影响施工作业时采取措施不当，也是造成套管损坏的重要原因之一。

特别处理事故时缺乏对套管的保护意识，而采取措施不当，另外频繁的起下钻具或采取磨铣措施等都有可能造成套管的损坏，或使套管壁磨薄降低了套管的强度，加速了套管的损坏。

（6）、腐蚀影响由于地层水中溶解O2、CO2、H2S及硫酸还原菌SRB对套管的腐蚀，造成套管损坏。

（7）、套管本身问题和重复射孔影响造成套管损坏除上述因素外，套管柱的设计和重复射孔也是造成套管损坏的重要原因。

由于射孔枪型在不断加大，射孔密度在不断增加，且最多重复射孔达四次，而射孔段的套管柱设计上并未采取特殊要求，因此，优化套管柱设计和射孔方式，也是减少套管损坏的重要措施之一。