下套管作業(yè)

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1、第 六 章 下 套 管 作 業(yè) 井 眼 的 準 備 鉆 機 及 工 具 設 備 的 準 備 套 管 的 準 備 套 管 對 扣 和 上 扣 下 套 管 附 件 及 扶 正 器 的 使 用 套 管 上 扣 扭 矩 6.1、 井 眼 的 準 備 井 眼 處 于 良 好 狀 態(tài) ， 要 求 完 成 以 下 三 個 方 面 的 工 作 ：(1)下 套 管 前 通 井 ， 首 先 清 除 在 滲 透 井 段 可 能 形 成 的 過 厚泥 餅 ， 防 止 下 套 管 遇 阻 或 粘 附 卡 套 管 ， 以 及 循 環(huán) 憋 泵 。通 井 鉆 具 最 少 要 保 持 一 柱 鉆 鋌 ， 通 井 用 的 鉆 頭

2、 應 去 掉噴 嘴 ， 其 大 水 眼 容 許 用 較 大 排 量 洗 井 ， 并 要 求 洗 井 不少 于 兩 周 。(2)調 整 鉆 井 液 性 能 至 設 計 規(guī) 定 要 求 ， 尤 其 是 應 控 制 粘 度 、切 刀 、 失 水 ， 以 及 泥 餅 摩 阻 力 。 對 于 定 向 井 應 取 得 較低 的 泥 餅 摩 阻 系 數(shù) (3)保 證 井 下 泥 漿 穩(wěn) 定 ， 從 通 井 循 環(huán) 結 束 后 起 鉆 開 始 至 下套 管 達 設 計 井 深 這 段 時 間 ， 要 求 不 產(chǎn) 生 井 涌 、 井 漏 ， 保 持 井 壁 的 穩(wěn) 定 性 。 6.2、 鉆 機 及 工 具 設

3、備 的 準 備 (1)對 鉆 機 進 行 系 統(tǒng) 的 檢 查 ， 尤 其 應 對 絞 車 剎 車 系 統(tǒng) 和 鋼 絲繩 作 仔 細 檢 查 ， 必 要 時 倒 換 鋼 絲 繩 、 增 加 游 動 系 統(tǒng) 繩 數(shù) ；(2)加 固 井 架 及 基 礎 ， 依 據(jù) 套 管 荷 重 情 況 而 定 ；(3)測 量 井 架 的 垂 直 度 和 井 架 基 礎 的 水 平 度 ；(4)泵 的 檢 查 準 備 ， 按 固 井 設 計 要 求 進 行 更 換 缸 套 ；(5)清 理 循 環(huán) 系 統(tǒng) 沉 砂 ； (6)按 套 管 總 重 量 ， 從 鉆 臺 上 拉 掉 多 余 鉆 挺 或 鉆 具 。 (7)吊

4、環(huán) 的 準 備 ， 其 載 荷 能 力 應 適 應 套 管 的 動 載 荷 要 求 。載 荷 計 算 公 式 如 下 ： Fd=415.55VA式 中 Fd動 載 荷 ， kg； V套 管 的 下 放 速 度 ， m/s； A套 管 截 面 積 ， cm。 吊 卡 及 吊 環(huán) 抗 張 安 全 系 數(shù) 至 少 應 在 2.53.0以 上 。 (8)井 口 裝 置 的 準 備 ， 通 井 工 作 結 束 后 ， 下 套 管 前 按 正常 規(guī) 則 應 將 防 噴 器 芯 子 換 為 與 套 管 尺 寸 一 致 。 如 果 有萬 能 防 噴 器 ， 可 省 略 換 芯 子 的 工 序 。 (9)吊 卡

5、 的 準 備 ： 換 上 能 滿 足 套 管 載 荷 要 求 的 套 管 吊 卡 ，檢 查 是 否 與 吊 環(huán) 配 套 。 對 于 重 載 荷 情 況 ， 盡 可 能 采 用 套 管卡 瓦 式 吊 卡 卡 盤 。 檢 查 內 徑 與 套 管 外 徑 之 間 隙 是 否 符 合要 求 。 仔 細 檢 查 支 承 表 面 ， 不 應 產(chǎn) 生 單 邊 受 力 不 均 勻 磨 損 ，接 箍 支 承 面 上 的 裁 荷 是 否 分 布 均 勻 。 (10)一 般 選 用 液 壓 驅 動 的 動 力 大 鉗 ， 要 求 處 于 良 好 的 工 作狀 態(tài) ， 下 套 管 應 校 驗 扭 矩 儀 ， 但 也

6、應 準 備 好 旋 繩 、 貓 頭 繩 、大 鉗 ， 作 應 急 用 。 (11) 配 置 臨 時 操 作 臺 ： 較 先 進 的 有 下 套 管 電 動 操 作 臺 。 (12) 準 備 好 下 套 管 灌 漿 管 線 ， 該 管 線 端 配 接 好 快 關 閥 。 (13) 準 備 好 套 管 和 鉆 具 聯(lián) 接 的 循 環(huán) 接 頭 ， 該 循 環(huán) 接 頭 的 抗拉 強 度 應 與 套 管 一 致 。 (14) 其 它 配 套 附 件 工 具 的 準 備 。 例 如 內 徑 規(guī) 、 快 速 松 開螺 紋 護 絲 、 導 向 喇 叭 口 及 導 向 器 。 6.3、 套 管 的 準 備 1.

7、搬 運 及 儲 存 套 管 注 意 事 項 (1)按 API 5C1的 推 薦 作 法 進 行 操 作 。 (2)運 輸 過 程 中 ， 套 管 公 扣 及 接 箍 均 必 須 戴 好 護 絲 。 (3)裝 卸 套 管 ， 在 坡 道 上 、 下 放 套 管 ， 嚴 防 碰 擊 和 套 管 彎 曲 。 (4)套 管 長 期 儲 存 應 防 止 腐 蝕 與 彎 曲 。 套 管 最 下 一 層 應 距 地 面 不 少 于 0.45m(或 18in)， 堆 高 不 超 過五 層 ， 上 下 層 間 用 墊 木 隔 開 。 堆 集 存 放 應 分 開 鋼 級 、 壁 厚 、螺 紋 、 尺 寸 ， 具

8、有 醒 目 的 標 志 ， 每 年 應 卸 下 護 絲 一 次 ， 重新 涂 黃 油 。 2 井 場 套 管 的 準 備 依 據(jù) 入 井 次 序 的 鋼 級 、 壁 厚 、 螺 紋 排 列 ， 后 入 井 的放 下 層 ， 先 入 井 的 排 在 井 場 前 面 ， 放 上 層 ， 接 箍 朝 井 架大 門 方 向 。 (1)目 視 檢 查 接 箍 和 管 體 表 面 ， 凡 有 凹 陷 、 刻 痕 (尤 其 是橫 向 刻 痕 )， 其 深 度 超 過 壁 厚 25 者 ， 不 能 入 井 。 (2)記 錄 到 井 場 的 總 計 套 管 根 數(shù) 、 需 要 入 井 的 根 數(shù) 、 剩余 的

9、根 數(shù) 。 到 井 場 后 可 卸 去 接 箍 母 護 絲 ， 但 公 護 絲 必 須戴 齊 。 (3)完 成 井 場 通 徑 工 序 。 應 由 接 箍 端 放 入 內 徑 規(guī) ， 注 意保 護 好 螺 紋 ， 絕 不 要 反 方 向 通 徑 而 造 成 母 螺 紋 的 損 壞 。用 壓 縮 空 氣 送 吹 或 小 管 子 推 送 內 徑 規(guī) 較 適 宜 。 在 鉆 臺斜 面 投 放 內 徑 規(guī) 通 試 的 方 法 不 可 取 ， 容 易 發(fā) 生 內 徑 規(guī)落 井 事 故 。 某 些 特 殊 螺 紋 ， 例 如 VAM扣 ， 在 通 試 內 徑時 ， 不 能 卸 掉 母 護 絲 ， 否 則

10、內 徑 規(guī) 將 對 金 屬 錐 面 造 成損 壞 。 (4)接 箍 檢 查 。 接 箍 面 不 能 有 嚴 重 刻 痕 ， 注 意 吊卡 碰 擊 引 起 的 端 面 破 壞 。 應 注 意 原 裝 螺 紋 外 露扣 數(shù) ， 超 過 標 準 不 能 使 用 ， 一 般 應 小 于 2.5扣 。上 扣 的 過 量 扭 矩 是 造 成 接 箍 破 壞 的 主 要 原 團 之一 ， 對 特 殊 螺 紋 用 手 指 直 觀 檢 查 是 可 行 的 ， 輕微 刻 痕 應 予 修 理 ， 縱 向 刻 痕 將 影 響 密 封 性 能 。已 上 至 最 大 扭 矩 而 還 有 過 量 余 扣 時 ， 應 檢 查

11、 接箍 橢 圓 度 。 用 外 卡 尺 分 幾 個 方 向 測 量 ， 管 體 的橢 圓 度 經(jīng) 內 徑 規(guī) 通 過 則 認 為 是 合 格 的 。 對 鋼 級判 斷 不 清 楚 時 應 在 接 箍 上 查 找 鋼 印 標 志 。 (5)絲 扣 檢 驗 。 在 井 場 使 用 絲 扣 規(guī) 檢 查 螺 紋 是 不 適 宜 的 ， 必要 時 可 用 一 只 合 格 的 新 接 箍 或 公 扣 合 扣 ， 檢 查 上 至 手 緊 距離 是 否 標 準 。 輕 微 損 壞 應 在 入 井 前 加 以 修 理 。 應 當 認 識 到 ，一 般 特 殊 螺 紋 截 面 拉 力 大 于 母 接 頭 的 臨

12、界 截 面 或 本 體 截 面拉 力 強 度 ， 而 API螺 紋 則 相 反 。 清 洗 螺 紋 和 修 扣 不 要 除 掉磷 化 層 ， 徹 底 清 洗 應 在 通 井 、 丈 量 后 進 行 。 正 確 的 清 洗 辦法 是 不 應 當 使 用 柴 油 及 汽 油 ， 而 采 用 高 效 能 溶 劑 ， 并 用 擦布 和 鬃 毛 刷 清 洗 螺 紋 ， 對 護 絲 的 清 洗 應 達 到 同 樣 標 準 。 (6)測 量 套 管 長 度 。 這 是 一 項 細 致 工 作 ， 測 量 有 效 長 度 應以 接 箍 端 面 至 公 接 頭 末 扣 為 準 。 特 殊 螺 紋 應 以 規(guī) 定

13、 標 記 符號 間 的 距 離 為 準 。 無 接 箍 套 管 ， 則 為 兩 個 臺 肩 間 的 長 度 為準 ， 測 量 套 管 基 本 上 每 根 應 重 復 兩 次 以 上 ， 并 互 為 核 對 。單 根 長 度 數(shù) 據(jù) 確 定 后 進 行 入 井 次 序 編 號 ， 計 算 累 計 長 度 和下 入 深 度 數(shù) 據(jù) 。 為 了 避 免 下 入 深 度 出 現(xiàn) 嚴 重 失 誤 ， 井 場 技術 人 員 必 須 清 楚 地 掌 握 送 至 井 場 的 套 管 總 根 數(shù) 、 入 井 根 數(shù) 、場 地 剩 余 根 數(shù) 。 入 井 套 管 編 好 的 次 序 后 ， 不 同 壁 厚 、 鋼

14、 級應 有 明 顯 標 記 。 對 不 入 井 的 套 管 也 應 作 出 明 確 記 號 。 測 量套 管 單 根 長 度 要 用 鋼 卷 尺 ， 精 確 到 3 米 。 6.4、 對 扣 和 上 扣 1. 套 管 上 鉆 臺 及 對 扣 套 管 上 鉆 臺 應 在 大 門 方 向 加 擋 繩 ， 避 免 碰 撞 ， 公 扣 應戴 上 快 速 松 開 型 護 絲 。 對 扣 前 可 在 場 地 上 先 給 母 螺 紋 均 勻涂 上 套 管 密 封 脂 和 戴 上 套 管 帽 ， 涂 絲 扣 油 刷 手 必 須 保 持 清潔 。 對 扣 時 應 小 心 地 下 放 套 管 ， 從 井 口 及

15、操 作 臺 上 協(xié) 同 配合 扶 正 ， 對 扣 后 開 始 的 階 段 應 慢 慢 轉 動 套 管 ， 避 免 錯 扣 ，整 個 對 扣 過 程 要 防 止 灰 塵 臟 物 落 進 螺 紋 內 。 有 條 件 時 可 使用 對 扣 導 向 器 ， 對 扣 和 上 扣 均 不 要 搖 晃 套 管 ， 否 則 ， 會 對絲 扣 造 成 擦 傷 。 對 于 特 殊 改 良 型 螺 紋 有 必 要 先 用 鏈 鉗 引 扣 。原 則 上 應 是 單 相 套 管 對 扣 和 上 扣 ， 采 用 雙 根 或 立 柱 的 方 式下 入 套 管 是 錯 誤 的 。 原 因 是 ， 在 對 扣 時 過 大 重

16、量 的 壓 力 造成 絲 扣 面 擦 傷 ， 其 次 是 地 面 裝 配 或 預 先 裝 配 聯(lián) 接 螺 紋 質 量 不 可 靠 ， 易 發(fā) 生 滑 脫 事 故 。 2 上 扣 (1)采 用 旋 繩 及 普 通 套 管 鉗 上 扣 時 ， 建 議 采 用 API 5C1中 的 推 薦 方 法 。 1)在 上 至 手 緊 位 置 后 (4 7套 管 )， 用 大 鉗 再 緊 三 圈 ， 7 以 上 尺 寸 套 管 要 緊 三 圈 半 。 如 用 旋 繩 則 將 要 超 過 手緊 位 置 ， 這 時 看 具 體 情 況 和 扭 矩 確 定 大 鉗 再 應 緊 扣 圈 數(shù) 。作 為 一 般 經(jīng) 驗

17、， 上 至 手 緊 位 置 后 至 少 用 大 鉗 再 旋 轉 套 管三 圈 。 2)發(fā) 現(xiàn) 任 何 上 不 到 緊 扣 位 置 ， 均 應 卸 開 檢 查 ， 判 斷 清 楚 或修 扣 ， 否 則 不 應 入 井 。 3)上 扣 時 發(fā) 現(xiàn) 過 大 的 擺 動 ， 應 降 低 上 扣 轉 速 ， 如 轉 速 降 低后 仍 然 擺 動 過 大 ， 則 是 因 為 螺 紋 軸 線 與 套 管 軸 線 不 在 一條 直 線 上 ， 說 明 套 管 質 量 有 問 題 ， 該 套 管 不 能 入 井 。 擺動 還 容 易 造 成 粘 扣 。 4)當 緊 扣 時 ， 如 發(fā) 現(xiàn) 原 廠 方 裝 配 端

18、 螺 紋 也 緊 扣 ， 說 明 已 上 至 最 大 緊 扣 程 度 ， 或 已 達 最 大 扭 矩 。 (2)用 動 力 大 鉗 上 扣 。 1)動 力 大 鉗 必 須 配 置 準 確 可 靠 的 扭 矩 表 ， 并 應 在使 用 前 校 準 ， 使 用 中 應 注 意 準 確 性 。 套 管 開 始 上 扣 不應 有 過 緊 現(xiàn) 象 ， 否 則 應 卸 開 檢 查 。 注 意 ， 卸 開 扭 矩 常 超出 上 扣 扭 矩 的 25 30 。 2)繼 續(xù) 上 扣 ， 注 意 扭 矩 表 的 規(guī) 定 扭 矩 及 上 扣 完 到 達 位置 ， 轉 速 不 超 過 10轉 分 。 3)應 上 扣

19、至 規(guī) 定 的 扭 矩 值 ， 達 到 定 位 位 置 ， 管 柱較 輕 時 下 邊 應 打 上 內 鉗 (咬 定 鉗 )。 實 際 上 扣 扭 矩 值 一 般與 推 薦 的 最 佳 扭 矩 值 有 一 個 偏 差 ， 因 此 ， 規(guī) 定 最 小 扭 矩值 不 小 于 最 佳 扭 矩 的 75 ， 最 大 扭 矩 不 大 于 最 佳 扭 矩 值的 150 。 4） 應 保 待 鉗 臂 與 尾 繩成 90 直 角 。 校 正 液壓 動 力 鉗 采 用 如 下 計算 公 式 ： 有 效 扭 矩 載 荷 鉗 臂 長 T= 扭 矩 /r式 中 T載 荷 (拉 力 ),kg; r鉗 臂 長 ， m。其

20、作 用 示 意 圖 見 圖 3l。 圖 31 有 效 扭 矩 示 意 圖 5)緊 扣 后 ， 接 箍 端 面 與 絲 扣 最 后 定 位 記 號 平 齊 。 如超 過 定 位 位 置 2扣 以 上 ， 而 扭 矩 值 還 低 于 規(guī) 定 的 最 低 限 定扭 矩 值 時 ， 則 說 明 絲 扣 有 問 題 ， 應 予 以 處 理 。 如 已 達 最 佳扭 矩 則 不 應 有 余 扣 。 6)上 扣 時 ， 接 箍 一 般 應 均 勻 地 變 得 溫 熱 ， 如 發(fā) 現(xiàn) 局部 過 熱 ， 應 卸 開 檢 查 ， 看 是 否 粘 扣 、 絲 扣 損 傷 及 錯 扣 ， 正常 情 況 下 溫 度 升

21、 高 在 10 20 范 圍 內 。 7)有 條 件 時 在 動 力 鉗 或 電 源 上 配 置 斷 流 器 ， 調 整 至達 ， 為 合 格 當 上 扣 已 達 最 大 扭 矩 ， 而 余 扣 超 出 三 扣 以 上者 ， 也 不 合 格 。 到 最 佳 扭 矩 時 能 啟 動 ， 從 而 防 止 產(chǎn) 生 過 大扭 短 。 現(xiàn) 場 操 作 時 ， 常 靠 液 壓 表 指 針 位 置 來 判 斷 是 否 上 至最 大 扭 矩 。 8)必 須 使 用 合 乎 規(guī) 定 標 準 的 套 管 絲 扣 油 ， 其 標 準應 符 合 API 5A2規(guī) 定 。 應 當 了 解 到 ， 各 種 合 乎 質 量

22、 的絲 扣 油 均 有 其 不 同 摩 阻 力 ， API標 準 絲 扣 油 的 相 對 摩 擦系 數(shù) 定 為 1.0， 以 此 確 定 套 管 扭 矩 數(shù) 值 ， 凡 用 不 同 的 絲 扣油 后 ， 上 扣 扭 矩 應 乘 上 摩 擦 的 校 正 系 數(shù) ， 才 能 獲 得 正 確的 上 扣 扭 矩 值 。 國 外 常 用 的 套 管 螺 紋 涂 料 及 校 正 系 數(shù) 見表 31。 螺 紋 鍍 層 區(qū) 影 響 上 扣 扭 矩 值 ， 常 見 的 有 鍍 鋅 、錫 及 磷 幾 種 情 況 ， 其 扭 矩 比 較 情 況 見 表 32。 (3)正 確 使 用 絲 扣 油 。 1) 使 用 符

23、 合 API標 準 的 套 管 絲 扣 油 ， 包 括 API改 良 絲 扣 油 或API硅 化 螺 紋 密 封 脂 。 它 在 圓 螺 紋 或 梯 形 螺 紋 中 的 作 用 是 ，密 封 防 止 漏 失 ， 并 潤 滑 螺 紋 防 止 絲 扣 擦 傷 。 使 用 成 品 絲 扣 油不 允 許 稀 釋 后 涂 用 。 2) API高 壓 改 良 螺 紋 涂 料 含 有 金 屬 與 非 金 屬 固 體 ， 在 69MPa、149 8c條 件 下 能 有 效 密 封 絲 扣 聯(lián) 接 處 間 隙 ， 并 有 潤 滑 性 能 ，防 止 擦 傷 且 防 水 。 API硅 化 螺 紋 脂 性 能 更 佳

24、 ， 但 成 本 高 。 3) 鉆 桿 用 的 涂 料 不 能 用 于 套 管 螺 紋 ， 涂 料 內 含 有 物 質 的 摩阻 系 統(tǒng) 均 不 相 同 ； 套 管 螺 紋 涂 料 也 不 能 用 于 鉆 桿 接 頭 ； 也 不能 幾 種 涂 料 混 合 使 用 。 國 外 常 用 涂 料 對 比 情 況 見 表 33。 4)為 防 止 管 內 鉆 水 泥 塞 而 造 成 聯(lián) 接 松 動 ， 尤 其 是 表 層套 管 和 技 術 套 管 ， 需 要 在 套 管 鞋 上 46根 套 管 螺 紋 處 涂鎖 緊 絲 扣 油 。 使 用 時 應 在 現(xiàn) 場 臨 時 配 制 ， 因 它 將 在 短時 間

25、 內 固 化 ， 其 松 扣 扭 矩 將 是 上 扣 扭 的 四 倍 ， 該 涂 料也 有 較 好 的 耐 壓 密 封 性 能 。 涂 抹 時 應 將 廠 家 原 裝 扣 卸開 重 新 涂 鎖 緊 絲 扣 油 ， 一 般 涂 于 公 扣 前 部 ， 占 全 螺 紋2/3長 度 涂 抹 ， 并 上 至 規(guī) 定 扭 矩 。 6.5、 下 套 管 1 下 放 速 度 的 控 制 (1)套 管 下 放 速 度 一 般 不 應 超 過 0. 46m/s(1.5ft s)。 在 套 管 通過 有 低 壓 滲 透 地 段 時 及 帶 有 浮 箍 、 扶 正 器 、 刮 泥 器 時 ， 更 應控 制 下 放

26、速 度 在 0. 23m/s(0.75ft s)左 右 。 尾 管 以 立 柱 方 式 送下 時 ， 速 度 控 制 在 0.25 0.30 m/s范 圍 內 。 (2)卡 瓦 式 吊 卡 或 套 管 吊 卡 在 接 近 轉 盤 時 應 慢 慢 下 放 ， 避 免沖 擊 載 荷 對 螺 紋 造 成 損 傷 或 對 管 體 造 成 損 傷 。 (3)正 常 的 硬 地 層 、 不 易 漏 失 的 井 段 ， 下 放 速 度 也 應 控 制 ，一 般 速 度 為 300m h(米 小 時 )， 最 多 不 超 過 500m h。 當井 身 質 量 欠 佳 或 泥 漿 性 能 不 好 時 ， 其 速

27、 度 將 減 小 至 180200m h。 2 關 于 浮 下 及 灌 漿 (1)帶 有 浮 鞋 、 浮 箍 時 ， 在 下 入 3 4根 套 管 后 ， 應 采 用 循環(huán) 的 方 式 進 行 檢 查 ， 同 時 下 入 時 觀 察 管 外 溢 流 情 況 ， 如 連續(xù) 下 入 5 8根 無 泥 漿 返 出 ， 則 應 分 析 是 否 浮 箍 失 靈 或 井 漏 。 (2)最 佳 灌 漿 方 式 是 ， 每 下 1個 單 根 灌 漿 一 次 ， 這 樣 盡 可 能縮 短 了 管 柱 在 井 下 的 靜 置 時 間 ， 避 免 粘 卡 。 套 管 進 入 裸 眼段 應 采 取 這 種 灌 漿 方

28、 式 。 也 有 采 用 下 入 10 15根 灌 一 次 漿的 方 式 ， 但 要 求 在 灌 漿 的 同 時 ， 上 下 活 動 套 管 。 大 尺 寸 套管 尤 應 及 時 灌 漿 ， 否 則 極 易 發(fā) 生 套 管 擠 毀 事 故 。 灌 漿 排 量要 小 ， 防 止 壓 入 空 氣 。 (3)某 些 地 區(qū) 由 于 泥 漿 和 井 下 特 殊 條 件 要 求 下 套 管 中 途 循環(huán) ， 根 據(jù) 經(jīng) 驗 ， 要 求 每 300 500m進 行 一 次 ， 中 途 循 環(huán) 其環(huán) 空 流 速 不 能 大 于 鉆 井 時 的 環(huán) 空 流 速 。 3 復 雜 情 況 處 理 (1)下 套 管

29、 過 程 中 需 長 時 間 灌 漿 ， 必 須 保 持 活 動 ， 上 下 活動 不 少 于 3m。 (2)套 管 遇 阻 時 ， 決 不 應 使 吊 卡 離 開 接 箍 端 面 ,往 往 0.5m距離 的 下 落 將 導 致 套 管 斷 落 或 壓 漏 地 層 。 (3)套 管 被 粘 卡 ， 上 下 活 動 處 理 時 ， 拉 力 或 壓 縮 力 均 應 控制 在 抗 拉 強 度 范 圍 內 ， 并 保 持 安 全 系 數(shù) 不 小 于 1.50。 (4)超 過 J56(K55)以 上 鋼 級 的 套 管 焊 接 作 業(yè) ， 將 極 大降 低 套 管 熱 處 理 作 用 ， 從 而 造 成

30、 強 度 破 壞 和 發(fā) 生 裂 紋 。 必 須 焊 接 時 應 采 取 相 應 預 熱 措 施 和 使 用 與 套 管 鋼 級 一 致 的焊 條 。 6.6、 管 串 上 的 附 件 及 扶 正 器 套 管 串 上 常 規(guī) 使 用 的 附 件 ： 與 套 管 相 聯(lián) 接 的 有 引 鞋 (浮 鞋 )、 浮 箍 、 分 接 箍 、 循 環(huán)接 頭 、 注 水 泥 短 節(jié) 和 套 管 外 封 隔 器 等 。 這 些 附 件 除 本 身的 特 性 外 ， 必 須 具 備 相 應 條 件 下 使 用 的 套 管 強 度 性 能 ，滿 足 尺 寸 要 求 及 螺 紋 標 準 。 不 與 套 管 螺 紋

31、相 聯(lián) 的 附 件 包 括 有 扶 正 器 、 刮 泥 器 、水 泥 傘 等 ， 扶 正 器 的 使 用 影 響 套 管 下 入 及 固 井 質 量 。 套 管 扶 正 器 于 安 裝 使 用 要 注 意 的 問 題 ： (1)在 直 井 中 的 使 用 安 置 方 法 ： 1) 最 佳 位 置 是 在 單 根 中 部 ， 扶 正 器 兩 端 加 止 退 環(huán) ， 隔 2.5 3m安 裝 另 一 個 。 2) 一 端 靠 接 箍 ， 另 一 端 加 止 退 環(huán) ， 再 隔 2.5 3m加 一 個 。 3) 扶 正 器 中 間 加 止 動 環(huán) 。 4) 跨 裝 在 套 管 接 箍 上 。 考 慮

32、直 井 條 件 及 扶 正 器 最 大 安 裝 間 距 ， 現(xiàn) 場 常 用 方 法 是 ，在 油 層 部 位 ， 每 一 單 根 套 管 加 一 只 扶 正 器 ， 非 油 氣 層 段 每 間 隔一 根 套 管 加 一 只 扶 正 器 。 (2) 在 斜 井 及 定 向 井 中 的 安 裝 方 法 ： 應 當 按 照 井 徑 變 化 、 井 斜 方 位 變 化 ， 通 過 計 算 確 定 扶 正 器的 最 大 間 距 。 當 已 掌 握 井 斜 條 件 時 ， 對 定 向 井 扶 正 器 的 安 置 間距 推 薦 數(shù) 值 見 表 34。 6.7、 套 管 上 扣 扭 矩 1 概 念 (1) 最

33、 小 扭 矩 ： 由 經(jīng) 驗 確 定 ， 也 就 是 上 扣 至 使 公 扣 端部 開 始 產(chǎn) 生 塑 性 變 形 時 的 扭 矩 。 常 取 75 的 最 佳 扭 矩 值為 最 小 扭 矩 值 。 (2) 參 考 扭 矩 ： 這 是 螺 紋 開 始 緊 密 配 合 時 的 接 觸 值 ，參 考 扭 矩 取 最 小 扭 矩 的 10 (對 于 小 尺 寸 和 Atlas Brad Brod 改 良 型 螺 紋 ， 參 考 扭 矩 值 還 要 低 )。 上 述 最 小 扭 矩及 參 考 扭 矩 由 試 驗 或 經(jīng) 驗 而 定 (只 有 圈 數(shù) 值 是 計 算 的 )，所 以 稱 為 參 考 扭

34、矩 。 (3)最 大 扭 矩 : 油 管 和 套 管 的 最 大 扭 矩 取 最 小 扭 矩 的 150和 200 。 在 API經(jīng) 驗 作 法 中 ， 套 管 實 際 上 扣 扭 矩 總 是 依 據(jù) 推薦 的 最 佳 扭 矩 值 ， 但 有 偏 差 ， 要 求 控 制 在 最 小 扭 矩 和 最 大 扭矩 的 范 圍 內 。 它 們 三 者 的 關 系 是 ： 最 小 扭 矩 不 小 予 最 佳 扭 矩值 的 75 (即 最 佳 扭 矩 75 =最 小 扭 矩 )； 最 大 扭 短 為 最 小 扭矩 的 200 ， 而 操 作 規(guī) 定 最 大 扭 矩 值 不 大 于 最 佳 扭 矩 值 的

35、150 (API推 薦 最 大 扭 短 是 最 佳 扭 矩 的 125 )。 (4)最 小 圈 數(shù) (緊 扣 圈 數(shù) )： 它 是 通 過 參 考 扭 矩 所 得 的 圈 數(shù) ，即 引 起 公 扣 螺 紋 端 部 產(chǎn) 生 塑 性 變 形 的 圈 數(shù) 。 對 于 API 6 扣 圓 螺紋 及 梯 形 螺 紋 ， 分 別 不 超 過 3.5及 2.5圈 。 最 大 圈 數(shù) 不 超 過 最 小圈 數(shù) 的 3倍 。 對 于 API 8 扣 圓 螺 紋 ， 梯 形 螺 紋 分 別 不 超 過 5.5和5圈 ， 最 低 限 緊 扣 圈 數(shù) 取 最 小 圈 數(shù) 的 25 。 (5)標 準 及 應 用 ： 在

36、 上 扣 時 ， 使 用 的 扭 矩 和 圈 數(shù) 滿 足 最 低要 求 而 又 不 超 過 最 大 扭 矩 ， 套 管 上 扣 情 況 是 最 佳 的 。 實 際 操作 是 ， 首 先 是 使 最 小 扭 矩 值 滿 足 或 最 小 圈 數(shù) 滿 足 要 求 ， 這 樣上 扣 就 完 成 了 。 如 果 只 達 到 最 低 限 圈 數(shù) ， 而 又 是 最 小 扭 矩 ，這 樣 上 扣 質 量 就 較 差 。 因 此 ， 參 考 扭 矩 、 最 小 扭 矩 和 最 小 圈數(shù) 是 上 扣 的 標 準 。 最 大 扭 矩 和 最 低 限 圈 數(shù) 及 最 大 圈 數(shù) 是 質 量控 制 的 標 準 。 A

37、PI推 薦 的 上 扣 扭 矩 見 附 錄 中 表 格 所 列 。 梯 形 螺 紋 以 上全 三 角 (A)符 號 基 線 為 準 。 各 種 改 良 型 螺 紋 的 上 扣 扭 矩 ， 各廠 家 提 供 專 門 的 數(shù) 值 ， 例 如 VA M 螺 紋 、 凡 洛 克(VALLOUREC)公 司 提 供 的 上 扣 扭 矩 見 附 錄 表 。 2.關 于 上 扣 的 計 算 (1)上 扣 圈 數(shù) (上 扣 達 到 屈 服 和 密 封 ) 1)公 扣 螺 紋 端 達 到 屈 服 時 其 圈 數(shù) 計 算 公 式 式 中 上 扣 圈 數(shù) （ 手 緊 后 的 機 緊 圈 數(shù) ） ； 管 體 最 小

38、屈 服 強 度 ， MPa（ psi） ； E剛 的 彈 性 模 量 ， MPa（ psi)（ 2.07 MPa或 30， 000， 000psi） ； T錐 度 ， （ LTC為 0.0625） ； P螺 距 ， cm/扣 （ in/扣 ） ； a套 管 內 半 徑 ， cm（ in） ； b節(jié) 距 （ 嚙 合 面 處 ） 半 徑 ， cm（ in） ； c接 箍 外 半 徑 ， cm（ in） 。 2 22 22 ( )( )gg S b c aN E TP c b gNgS 圖 32 Ng計 算 示 意 圖 圖 中 數(shù) 字 1為 公 扣 末 端 平 面 位 置 ， 2為 手 緊 扣 平

39、面 位 置 。 對 于 梯 形 螺 紋 見 API標 準 5B附 錄 B第 6頁 。 為 嚙 合 直 徑 ，為 完 整 螺 紋 長 度 。 螺 紋 錐 度 T（ 梯 形 螺 紋 ） ： 4 13 T=0.0625 16 20 T=0.0833 節(jié) 距 半 徑 b: 在 至 完 全 扣 長 度 平 面 處 公 扣 扣 端 平 面 （ 4 13 ） (16 20 ) 7 2Eb 7 70.0625 2E Lb 7 70.0833 2E Lb 2） 上 扣 達 密 封 的 上 扣 圈 數(shù) 式 中 由 手 緊 面 上 至 密 封 的 緊 扣 圈 數(shù) ； 套 管 抗 內 壓 額 定 值 ， MPa(ps

40、i)； 管 端 扣 處 嚙 合 半 徑 ， cm(in)。22 24( )cS PbcN ETP c b SN cPc (2)API作 業(yè) 對 螺 紋 聯(lián) 接 質 量 的 評 定 公 螺 紋 與 接 箍 強度 及 漏 失 阻 力 的 計 算 ： 1) 干 擾 (形 成 阻 力 影 響 標 志 ) 式 中 I干 擾 值 ， cm(in)； T錐 度 ； N緊 扣 圈 數(shù) ； P螺 距 ， cm 每 扣 (in 每 扣 ) 2) 承 載 壓 力 (上 扣 引 起 的 ) 式 中 由 上 扣 引 起 螺 紋 配 合 面 間 的 承 載 壓 力 ， MPa(psi)； b 公 扣 端 處 節(jié) 距 半

41、徑 ， cm(in)。 2TN PI 2 2 2 23 2 2( )( )2 ( )bm EI b a c bP b c a bmP (3-1)(3-2) 3) 上 扣 引 起 的 公 扣 切 向 應 力 式 中 環(huán) 形 壓 縮 應 力 ， 由 于 上 扣 施 加 給 公 扣 上 的 力 ， MPa(psi)。 4) 上 扣 引 起 的 接 箍 切 向 應 力 式 中 上 扣 引 起 作 用 于 接 箍 上 的 周 向 張 應 力 ， MPa(psi)。22 22pc bmbS Pb a 22 22ct bmbS Pc b ctSpcS (3-3)(3-4) 5) 上 扣 至 下 扣 屈 服

42、時 的 圈 數(shù) 式 中 公 扣 上 至 屈 服 時 的 緊 扣 圈 數(shù) ； 套 管 鋼 級 的 最 小 屈 服 強 度 ， MPa(psi)。 6) 由 于 內 壓 力 引 起 公 扣 切 向 應 力 式 中 內 壓 力 額 定 值 引 起 公 扣 所 受 周 向 壓 縮 應 力 ， MPa(psi)； 內 屈 服 壓 力 額 定 值 ， MPa(psi)。 2 22 22 ( )( )yy S b c aN ETP c b 2 22 2( )( )pcr i c aS P c a yNyS pcrS iP (3-5)(3-6) 7) 內 壓 力 引 起 的 接 箍 切 向 應 力 式 中 內

43、 壓 力 額 達 值 引 起 接 箍 受 到 的 周 向 張 應 力 ， MPa(psi)。 8)內 壓 力 引 起 的 螺 紋 承 載 壓 力 式 中 內 壓 力 額 定 值 形 成 的 螺 紋 嚙 合 面 間 的 承 載 壓 力 ， MPa(psi)。22 22ctr iaS Pc a 2 2 22 2 2( ).( )bi ia b cP Pb c a biPctrS (3-7)(3-8) 9)接 箍 的 聯(lián) 合 應 力 用 公 式 (34) 、 (37)。 10)公 扣 聯(lián) 合 壓 縮 應 力 用 公 式 (33)、 (36)。 11） 聯(lián) 合 承 載 壓 力 用 公 式 (32)、

44、(38)。 a 不 超 過 承 載 壓 力 的 內 壓 力 b 聯(lián) 接 的 附 加 上 扣 數(shù) 式 中 在 內 壓 力 作 用 下 ， 滿 足 密 封 的 上 扣 圈 數(shù) 。 2 22( )2c EI c bP bc 22 24( )cs PbcN ETP c b sN (3)上 扣 使 螺 紋 達 到 的 程 度 公 扣 面 ： 1)作 用 在 螺 紋 嚙 合 面 上 的 聯(lián) 合 承 載 壓 力 大 于 內 壓 力 。 2)上 扣 使 公 扣 應 力 小 于 最 小 屈 服 強 度 。 手 緊 面 ： 1)上 扣 于 接 箍 上 的 應 力 小 于 最 小 屈 服 強 度 。 2)內 壓 力 引 起 接 箍 應 力 小 于 最 小 屈 服 強 度 。 對 套 管 聯(lián) 接 質 量 評 定 ， 上 扣 應 力 計 算 表 ， 見 表 3-5。