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石油套管扣型規格表(石油油套管執行什么標準)
Instagram刷粉絲, Ins買粉絲自助下單平台, Ins買贊網站可微信支付寶付款2024-07-22 09:58:52【】6人已围观
简介石油套管有什么扣型長圓LC,短圓SC,偏梯BC以及其他特殊扣型(如VAMTOP,NEWVAM,NK3SB,PH6等等)50分!英語翻譯:石油套管的詳細的規格表,包括尺寸,外徑,壁厚,鋼級,扣型,執行標
石油套管有什么扣型
長圓LC,短圓SC,偏梯BC以及其他特殊扣型(如VAM TOP,NEW VAM, NK3SB,PH6等等)
50分!英語翻譯:石油套管的詳細的規格表,包括尺寸,外徑,壁厚,鋼級,扣型,執行標準,數量等
Detailed specification of oil casing pipe,including dimension, outer diameter,wall thickness, steel grand, thread type,standard and amount.
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石油油套管執行什么標準
石油油套管執行API SPEC 5CT-2011《油管和套管規范》。
石油套管是用于支撐油、氣井井壁的鋼管,以保證鉆井過程進行和完井后整個油井的正常運行。每一口井根據不同的鉆井深度和地質情況,要使用幾層套管。套管下井后要采用水泥固井,它與油管、鉆桿不同,不可以重復使用,屬于一次性消耗材料。所以,套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情況可分為:導管、表層套管、技術套管和油層套管。
API SPEC 5CT-2011《油管和套管規范》是美國石油學會發布的一個關于石油套管的標準.世界通用.主要用于石油管,油管和套管。
n80石油套管生產廠家的執行標準,扣型,材質,選材,有哪些規范?
生產石油套管的專業化廠家按美國石油學會標準APISPEC5CT1988、國產標準SY/T6194-96生產加工套管。
產品鋼級分H40、J55、K55、N80、C75、L80、C90、C95、P110、Q125共10種。
生產范圍:石油套管 4-1/2" 到 20" (通常采用無縫管) 扣型:BTC、LTC、STC。
N80套管,廠家的生產長度分為R-1(4.88~7.62m),R-2(7.62~10.36m),R-3(10.36m至更長)。
不合格的N80套管表面缺陷有魚鱗外折、夾渣性大外折和渣坑。選擇合作廠家時,應多到廠家時地考察。
生產廠家與需方協商,對應用于輸送天然氣、煤氣、石油、水等液體和氣體的大口徑套管(口徑大于508mm時)可采用埋弧焊直縫管。
廠家為降低成本、提高安全性、延長需方套管的使用壽命,管端扣型可選定為:長圓螺紋、偏梯形螺紋、短圓螺紋、特殊扣等形式,需方選用時應在合同中明確管端扣型。
廠家選用N80原材的力學性能控制要求:
為使N80 級(36Mn2V) 管坯熱軋無縫管力學性能達到API要求,規定:連鑄坯加熱均勻,開軋溫度控制在1150~1220 ℃,軋制節奏控制良好,終軋溫度在920~950 ℃。
N80石油套管是高強度高韌性無縫鋼管, 國際上通常采用的方法有: 調質處理(含軋后直接淬火+回火處理)、常化、常化+ 回火以及軋制后回火。
36Mn2V 是生產N80 級石油套管的專用鋼種,屬微合金化非調質鋼。該鋼適宜于采用控溫、控冷和控制變形量等方法加工,鋼管不需調質即可達到要求的性能,由此簡化了生產工藝,降低了鋼管制造成本。
需方對套管廠家詢價單中的常用單位換算:外徑25.4mm=1in,重量:1.49kg/m =1lb/ft,長度:1m=3.28ft。
鉆具結構
科學超深井取心鉆具應用在高溫、高壓及地應力強烈釋放的地層條件下,由孔底動力沖擊回轉驅動,應具備以下條件:
1)有足夠的強度、剛度、穩定性,以確保惡劣工況下的安全性;
2)可靠的單動性能在超深井高溫、高壓、高密度鉆井液環境中不失效,保障巖心采取率和原狀性;
3)合理的鉆頭內、外徑與內、外管間隙配合,以實現同等鉆孔直徑下,鉆頭切削面積最小化。
石油天然氣鉆井只進行點取心,且所采用的取心結構碎巖面積大,不利于長井段高效連續取心作業。KT型取心鉆具有CCSD-1井4638m取心的成功經驗,又經SK-1井(主孔)強塑性泥巖、弱膠結砂巖及致密泥頁巖等多變地層,和WFSD-2、WFSD-3孔極破碎地層的實踐與提高,已具備在超深孔高溫、高圍壓、地應力釋放強烈的條件下和深孔多變復雜地層進行取心鉆進的功能。
圖2.1 KZ型單動雙管鉆具結構
選用圖2.1所示KT型單動雙管鉆具結構為13000m科學超深井提鉆取心鉆具,其結構特點是:
1)單動機構由上、下兩盤高強度推力球軸承、軸承腔及心軸組成。軸承腔為外總成的一部分,為高強度大軸承提供了空間;無密封橡膠件的全泵量開式強制潤滑、軸承腔內部微循環清垢設計,使得鉆具不受高溫、高壓及高密度鉆井液的影響。
2)懸掛機構與單動機構連為一整體,內總成通過絲扣與心軸連接懸掛,采用高強度背帽和彈性墊圈防松,同時,實現了心軸與內管接頭螺紋調節鉆頭內臺階與卡簧座的間隙。
3)心軸通孔中的臺階與鋼球組成自動泄壓單向閥,正常取心鉆進時,鉆井液通過心軸側流通道及軸承腔水眼流向內、外管環狀間隙,隨著巖心的不斷進入,內管壓力升高阻礙巖心入管時,即頂開單向閥鋼球自動泄壓平衡管內、外壓力。
2.1.1 規格設計與管材選型
2.1.1.1 取心鉆進技術方案
13000m科學超深井擬定兩種套管程序和鉆進施工程序:一是采用超前孔裸眼鉆進方法施工,二是采用等井徑鉆井方法。兩種程序均采用Φ250mm(≯7500m井段)、Φ215.9mm(>7500m井段)兩種規格鉆頭進行點取心作業。
我國通過中國大陸科學鉆探工程CCSD-1井、松遼盆地大陸科學鉆探計劃SK-1井(主井)、汶川地震斷裂帶科學鉆探(WFSD)工程等三大工程,形成了科學探井取心鉆進口徑Φ150~156mm、巖心直徑Φ95mm的技術參數。這不僅因為該直徑的鉆孔可取Φ95mm的巖心,可滿足地學研究對巖心的要求,還因這一口徑與石油鉆井的Φ152mm井眼直徑相近,可以直接套用石油鉆井上成熟的井口與井下工具,同時也具有較好的技術經濟性。近年來,高效、低成本、環保的小井眼、微小井眼鉆井技術迅速發展,已成為石油天然氣鉆井工程的重要發展方向,我國塔深一井采用Φ149mm口徑在8408m取心成功,充分證明Φ150~156mm口徑可用于超深孔取心鉆進。因此,可將Φ150~156mm口徑取心鉆具作為備選方案,用于難鉆進的長井段連續取心作業,可節約取心鉆進的時間、經濟成本。
超前孔裸眼鉆進方法在9500~11500m井段、等井徑鉆進方法在7500~11500m井段,設計全面鉆進鉆頭直徑均為Φ269.9mm。超深井段針對高硬度的結晶巖地層進行碎巖方式設計,即使是全面鉆進和擴孔鉆進,首選也采用了渦輪馬達驅動孕鑲金剛石,因此,還可以將Φ269.9mm口徑取心鉆具作為該井段備選方案,供比較選擇。13000m科學超深井取心技術方案設計見表2.1和表2.2。
表2.1 取心鉆進技術方案(超前孔裸眼鉆進方法)
表2.2 取心鉆進技術方案(等井徑鉆進方法)
2.1.1.2 規格設計與管材選型
設計4種規格取心鉆具(表2.3)。除KT140鉆具內管使用地質管材外,其他鉆具內、外管都選用API標準石油套管。
表2.3 取心鉆具規格設計
2.1.2 鉆具組合
2.1.2.1 超前孔裸眼鉆進方法
(1)0~7500m(一開~四開)
首選:250mm取心鉆頭+178mm液動錘+172mm螺桿馬達(172mm渦輪馬達)+248mm扶正器+178mm鉆鋌+127mm鉆桿。
備選1、2:152mm取心鉆頭+127mm液動錘+120mm螺桿馬達(127mm渦輪馬達)+151mm扶正器+121mm鉆鋌+89mm鉆桿+127mm鉆桿。
(2)7500~9500m(五開)
首選:216mm取心鉆頭+172mm渦輪馬達+214mm扶正器+178mm鉆鋌+127mm鉆桿。
備選1、2:152mm取心鉆頭+127mm液動錘+127mm渦輪馬達+151mm扶正器+121mm鉆鋌+89mm鉆桿+127mm鉆桿。
(3)9500~11500m(六開)
首選:216mm取心鉆頭+172mm渦輪馬達+214mm扶正器+178mm鉆鋌+127mm鉆桿。
備選1:152mm取心鉆頭+127mm液動錘+127mm渦輪馬達+151mm扶正器+121mm鉆鋌+89mm鉆桿+127mm鉆桿。
備選2:270mm取心鉆頭+195mm渦輪馬達+267mm扶正器+203mm鉆鋌+178mm鉆鋌+127mm鉆桿。
(4)11500~13000m(七開)
216mm取心鉆頭+172mm渦輪馬達+214mm扶正器+178mm鉆鋌+127mm鉆桿。
2.1.2.2 等井徑鉆進方法
除五開備選方案2,其余同超前裸眼鉆進方法取心鉆具組合。
7500~9500m(五開)備選2:270mm取心鉆頭+195mm渦輪馬達+267mm扶正器+203mm鉆鋌+178mm鉆鋌+127mm鉆桿。
2.1.3 外總成螺紋設計
2.1.3.1 牙型選擇
科學超深井取心鉆具處在井內鉆柱的最下端,由螺桿(或渦輪)馬達(+液動錘)高速回轉(沖擊)鉆進,是整個鉆柱最薄弱的環節。外總成螺紋設計受到鉆具結構的限制,其外管螺紋是粗徑鉆具最為薄弱的地方,因此,外管螺紋強度決定了取心鉆具的強度,并限制著整個取心鉆進時的鉆進參數。
KT140在CCSD-1井中就采用了不帶錐度的大螺距高強偏梯形螺紋,取得了很好的效果,并在其后的SK-1井(主井)、WFSD工程中應用。其特點是:采用了8mm螺距、2mm牙高和5°牙型斜角,在保持螺紋高強度的同時兼顧螺紋密封性;外端面采用15°密封角,進一步加強螺紋密封性能。近年來,隨著石油天然氣鉆井取心深度的和增加,也在改進取心鉆具外總成螺紋,如新研制的川7-5型取心鉆具,就將其外總成螺紋也由傳統的三角螺紋改為偏梯形螺紋。因此,科學超深井外管可選用圖2.2所示的偏梯形螺紋牙型。
圖2.2 高強螺紋結構示意圖
2.1.3.2 抗扭測試
為驗證所選牙型的抗扭強度,對螺距6mm、牙高1.2mm的同樣扣型,在無錫鉆通工程機械有限公司進行了抗扭測試。螺紋設計上扣扭矩8~10kN·m、最大安全扭矩12kN·m。在該公司的扭矩測試臺上,螺紋預上扭矩4.6kN·m后開始逐級加載,加到12.7kN·m時公母螺紋無位移、無異樣,13.3kN·m時發生輕微線位移(周向6mm,試件外徑Φ140mm)但無損傷,加載至15kN·m發生周向線位移12mm仍無損傷如圖2.3(a),自16kN·m加至17kN·m時扣端擠損,發生大幅度位移,如圖2.3(b)所示。試件坯料選用的40Cr材質,調質到HRC30~32,如鉆具正規設計選用石油套管Q125、P110鋼級,接頭端面抗擠壓能力會進一步提高,螺紋的抗扭強度還會增加。而且,所設計的四種鉆具將分別采用8mm和12mm螺距、2mm和3mm牙高,因此,所選螺紋牙型完全滿足鉆具的抗扭要求。
圖2.3 測試實驗
2.1.3.3 螺紋副加強優化
KT140鉆具螺紋雖已應用至5000多米深的鉆井,但未經超深井考驗。從鉆具結構分析及應用情況來看,外管與軸承腔的連接螺紋最易出現脹扣、粘扣、不易卸扣和根部斷扣等現象。對超深部取心鉆具外管上端與軸承腔、軸承腔與上接頭連接螺紋副做如下加強改進(圖2.4):外管上端墩粗形成內加厚端;螺紋根部設計應力槽;螺紋采用1∶5~1∶10的錐度;KT194、KT219、KT245鉆具螺距為12mm、牙高3mm。該螺紋副增強了外管內螺紋強度,加強了高溫、高壓環境中的密封性,根部應力集中情況大幅度減輕。
圖2.4 加強螺紋副示意圖
鉆頭、擴孔器都處于鉆柱最底端,工作狀態相對穩定,扭矩、彎矩不易在此集中,且外管下端因結構限制不能采用內加厚形式,因此,鉆頭與擴孔器、擴孔器與外管下端螺紋副仍采用不帶錐度、不加厚螺紋,設置根部應力槽。
2.1.4 中、長鉆程鉆具及其扶正設計
2.1.4.1 方案設計
提下鉆速度、機械鉆速及回次長度三因素決定科學超深井取心鉆進總效率。提下鉆速度在選定施工設備時即已確定;地層的可鉆性級別很大程度上制約著機械鉆速的提高,通過改進鉆頭切削方式和結構、使用合適的驅動方式和鉆進參數,可在一定范圍內提高機械鉆速;而提高回次進尺是可以成倍增加超深井孔取心鉆進效率的技術手段,且隨著孔深增加,這一優勢將隨之增大。
我國CCSD-1井已研制并成功使用9m取心鉆具,這一長度配合自主研發的螺桿鉆+液動錘二合一孔底動力驅動金剛石硬巖取心技術,在結晶巖地層成功鉆達5180m。為進一步提高5000m以深取心鉆進效率,擬使用巖心管對接方式提高回次長度,實現中、長鉆程取心鉆進,方案如下:
設計圖2.5所示可內、外扶正的中間扶正器,連接上、下兩根外管;上、下內管采用帶卡簧的連接卡簧座連接;中間扶正器與連接卡簧座錯位(如圖2.6配合關系,中間扶正器在上),便于孔口操作。
圖2.5 中間扶正器
圖2.6 內、外扶正配合關系
2.1.4.2 組裝、入井
采用對接的中、長鉆程鉆具將達到2~3個單根長度,不能采用地表一次性安裝的作業方法,需分段在地表、孔口組裝,裝配、入孔順序如下:
第一步:地表組裝單動總成,并與上外管和上內管連接,組成鉆具的上總成;將中間扶正器及下擴孔器、鉆頭與下外管連接,組成下外總成;連接卡簧座、卡簧座與下內管連接,組成下內總成。
第二步:將上總成提至孔口,在小鼠洞內將上內管與下內總成連接;再連接上外管和下外總成,完成整個取心鉆具的組裝并下井。
2.1.4.3 接單根
在進行中、長鉆程取心過程中,要進行接單根作業。一種方式是上提鉆具割斷巖心,完成接單根后頂松卡簧繼續取心鉆進。第二種方式是鉆頭不離開井底,借助滑動接頭或頂驅實現連續取心鉆進。石油鉆井采用中、長鉆程取心鉆具取心,多借助滑動接頭來完成接單根操作。取心鉆進時,靠六方滑動管和六方滑動套傳遞扭矩和鉆壓,接單根時提起六方滑動套(六方滑動管可在六方滑動套內上下滑動),保證取心鉆頭不離開井底。
20世紀80年代,頂部驅動鉆井裝置研制成功,隨著技術的日益成熟,在石油天然氣鉆井中迅速推廣。頂驅技術改變了傳統的方鉆桿傳遞扭矩和接單根方式,中、長鉆程取心鉆進可借助頂驅一次不中斷鉆進1根立柱。
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