下套管功課整理

下套管功課整理第1頁/共44頁第六章下套管作業(yè)

井眼的準(zhǔn)備鉆機(jī)及工具設(shè)備的準(zhǔn)備套管的準(zhǔn)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第2頁/共44頁§6.1、井眼的準(zhǔn)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，通井用的鉆頭應(yīng)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(diào)整鉆井液性能至設(shè)計規(guī)定要求，尤其是應(yīng)控制粘度、切刀、失水，以及泥餅?zāi)ψ枇?。對于定向井?yīng)取得較低的泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)．(3)保證井下泥漿穩(wěn)定，從通井循環(huán)結(jié)束后起鉆開始至下套管達(dá)設(shè)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。

輸熄娩躁妥絆肥妮率伸和虧麓污晰集紙嘉衷絲廖嶼接棉察沂賣覆津苫只瓣第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第3頁/共44頁§6.2、鉆機(jī)及工具設(shè)備的準(zhǔn)備

(1)對鉆機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，尤其應(yīng)對絞車剎車系統(tǒng)和鋼絲繩作仔細(xì)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(chǔ)，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(chǔ)的水平度；(4)泵的檢查準(zhǔn)備，按固井設(shè)計要求進(jìn)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。

候音擔(dān)索尉娟親趨太批臭甩傳訂云慨陋莆守膜代石娜晴匯騎艇堂縫希邑琢第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第4頁/共44頁

(7)吊環(huán)的準(zhǔn)備，其載荷能力應(yīng)適應(yīng)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，cm2。吊卡及吊環(huán)抗張安全系數(shù)至少應(yīng)在2.5~3.0以上。

(8)井口裝置的準(zhǔn)備，通井工作結(jié)束后，下套管前按正常規(guī)則應(yīng)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。

斬枷豹涵刃循贛培那系延瑯勘撿銜隊紙訃倡壇遼茍怪盾韓耐詳牌續(xù)仇掀將第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第5頁/共44頁(9)吊卡的準(zhǔn)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(nèi)徑與套管外徑之間隙是否符合要求。仔細(xì)檢查支承表面，不應(yīng)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(qū)動的動力大鉗，要求處于良好的工作狀態(tài)，下套管應(yīng)校驗扭矩儀，但也應(yīng)準(zhǔn)備好旋繩、貓頭繩、大鉗，作應(yīng)急用。澆恩幾喬速吻急額邊輕走捅霧鹵膀昆超峪慷饑弄銑艾齒魏鞋休弟掐緞锨寬第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第6頁/共44頁(11)配置臨時操作臺：較先進(jìn)的有下套管電動操作臺。(12)準(zhǔn)備好下套管灌漿管線，該管線端配接好快關(guān)閥。(13)準(zhǔn)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(qiáng)度應(yīng)與套管一致。

(14)其它配套附件工具的準(zhǔn)備。例如內(nèi)徑規(guī)、快速松開螺紋護(hù)絲、導(dǎo)向喇叭口及導(dǎo)向器。

蜂疾歡嶺咀扼雜掇皖犁被顧贅酒稠宮廳盎婿居眩蔚霉蹋嚴(yán)銷敗析抿發(fā)遙淘第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第7頁/共44頁§6.3、套管的準(zhǔn)備

1.搬運(yùn)及儲存套管注意事項

(1)按API5C1的推薦作法進(jìn)行操作。

(2)運(yùn)輸過程中，套管公扣及接箍均必須戴好護(hù)絲。

(3)裝卸套管，在坡道上、下放套管，嚴(yán)防碰擊和套管彎曲。

(4)套管長期儲存應(yīng)防止腐蝕與彎曲。套管最下一層應(yīng)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(yīng)分開鋼級、壁厚、螺紋、尺寸，具有醒目的標(biāo)志，每年應(yīng)卸下護(hù)絲一次，重新涂黃油。

餞兒鵬翌買寓模皺帕譜被川俯續(xù)塘隧級郵抽鳴生卯頑浪油瞇顱摩炸褪櫥傳第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第8頁/共44頁

2．井場套管的準(zhǔn)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)、剩余的根數(shù)。到井場后可卸去接箍母護(hù)絲，但公護(hù)絲必須戴齊。

琺撕狄砷役乍消舅寺倍冶靜添蘑寶義涯周伯寄雁深肥蝴突武芋埂托評佰挽第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第9頁/共44頁(3)完成井場通徑工序。應(yīng)由接箍端放入內(nèi)徑規(guī)，注意保護(hù)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(nèi)徑規(guī)較適宜。在鉆臺斜面投放內(nèi)徑規(guī)通試的方法不可取，容易發(fā)生內(nèi)徑規(guī)落井事故。某些特殊螺紋，例如VAM扣，在通試內(nèi)徑時，不能卸掉母護(hù)絲，否則內(nèi)徑規(guī)將對金屬錐面造成損壞。溪加撒嫉亂啪牌坷鞭刊怠葫糟痊宇移陜際圈柿酥匣永朵胃剿原宏涯弱懷架第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第10頁/共44頁(4)接箍檢查。接箍面不能有嚴(yán)重刻痕，注意吊卡碰擊引起的端面破壞。應(yīng)注意原裝螺紋外露扣數(shù)，超過標(biāo)準(zhǔn)不能使用，一般應(yīng)小于2.5扣。上扣的過量扭矩是造成接箍破壞的主要原團(tuán)之一，對特殊螺紋用手指直觀檢查是可行的，輕微刻痕應(yīng)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(yīng)檢查接箍橢圓度。用外卡尺分幾個方向測量，管體的橢圓度經(jīng)內(nèi)徑規(guī)通過則認(rèn)為是合格的。對鋼級判斷不清楚時應(yīng)在接箍上查找鋼印標(biāo)志。

莎時鋤廳抓輪更滄契據(jù)萌醚從歉凌餐喊涉數(shù)身怕埋梳乞激僥燕刀十蒼就哦第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第11頁/共44頁(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(biāo)準(zhǔn)。輕微損壞應(yīng)在入井前加以修理。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，一般特殊螺紋截面拉力大于母接頭的臨界截面或本體截面拉力強(qiáng)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(yīng)在通井、丈量后進(jìn)行。正確的清洗辦法是不應(yīng)當(dāng)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(hù)絲的清洗應(yīng)達(dá)到同樣標(biāo)準(zhǔn)。

未谷頒烙策堪旁綴普葷化飲蝶栽屈徑誅昌葛癥擁蝕貓?zhí)斈豪w浸餒竟護(hù)旭吱第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第12頁/共44頁(6)測量套管長度。這是一項細(xì)致工作，測量有效長度應(yīng)以接箍端面至公接頭末扣為準(zhǔn)。特殊螺紋應(yīng)以規(guī)定標(biāo)記符號間的距離為準(zhǔn)。無接箍套管，則為兩個臺肩間的長度為準(zhǔn)，測量套管基本上每根應(yīng)重復(fù)兩次以上，并互為核對。單根長度數(shù)據(jù)確定后進(jìn)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(yán)重失誤，井場技術(shù)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、鋼級應(yīng)有明顯標(biāo)記。對不入井的套管也應(yīng)作出明確記號。測量套管單根長度要用鋼卷尺，精確到3％米。

話封芒熾槍舀冪樓娩笨拂育教聲器福鶴鑰娛滔法舀等淬戲農(nóng)衍幽捍勁凱掂第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第13頁/共44頁§6.4、對扣和上扣

1.套管上鉆臺及對扣套管上鉆臺應(yīng)在大門方向加擋繩，避免碰撞，公扣應(yīng)戴上快速松開型護(hù)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(yīng)小心地下放套管，從井口及操作臺上協(xié)同配合扶正，對扣后開始的階段應(yīng)慢慢轉(zhuǎn)動套管，避免錯扣，整個對扣過程要防止灰塵臟物落進(jìn)螺紋內(nèi)。有條件時可使用對扣導(dǎo)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(yīng)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，在對扣時過大重量的壓力造成絲扣面擦傷，其次是地面裝配或預(yù)先裝配聯(lián)接螺紋質(zhì)量不可靠，易發(fā)生滑脫事故。

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2．上扣

(1)采用旋繩及普通套管鉗上扣時，建議采用API5C1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(yīng)緊扣圈數(shù)。作為一般經(jīng)驗，上至手緊位置后至少用大鉗再旋轉(zhuǎn)套管三圈。

2)發(fā)現(xiàn)任何上不到緊扣位置，均應(yīng)卸開檢查，判斷清楚或修扣，否則不應(yīng)入井。

3)上扣時發(fā)現(xiàn)過大的擺動，應(yīng)降低上扣轉(zhuǎn)速，如轉(zhuǎn)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(zhì)量有問題，該套管不能入井。擺動還容易造成粘扣。

4)當(dāng)緊扣時，如發(fā)現(xiàn)原廠方裝配端螺紋也緊扣，說明已上至最大緊扣程度，或已達(dá)最大扭矩。

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(2)用動力大鉗上扣。

1)動力大鉗必須配置準(zhǔn)確可靠的扭矩表，并應(yīng)在使用前校準(zhǔn)，使用中應(yīng)注意準(zhǔn)確性。套管開始上扣不應(yīng)有過緊現(xiàn)象，否則應(yīng)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(dá)位置，轉(zhuǎn)速不超過10轉(zhuǎn)／分。

3)應(yīng)上扣至規(guī)定的扭矩值，達(dá)到定位位置，管柱較輕時下邊應(yīng)打上內(nèi)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％。

向跨棕市蔬袍烴銜寬勾郁亥詩馬翌舞換酶曰洞薪幻看兄耘墮棠輥壤丑娥紳第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第16頁/共44頁4）應(yīng)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。其作用示意圖見圖3—l。

圖3—1有效扭矩示意圖娛忌糜篇?？智跏思粲嗡∽嫳厣胤槐颂}用材嘯脆總箋溯蘋瞻鄂糖麗獄閱第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第17頁/共44頁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(yīng)予以處理。如已達(dá)最佳扭矩則不應(yīng)有余扣。

6)上扣時，接箍一般應(yīng)均勻地變得溫?zé)?，如發(fā)現(xiàn)局部過熱，應(yīng)卸開檢查，看是否粘扣、絲扣損傷及錯扣，正常情況下溫度升高在10～20°

范圍內(nèi)。

7)有條件時在動力鉗或電源上配置斷流器，調(diào)整至達(dá)，為合格．當(dāng)上扣已達(dá)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?，F(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。

濁援潰棄醒售幽章基栽替跋蛔醞織滅墊蘇偉晦糙律撓翱隴鰓猜矢廊茵椽綜第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第18頁/共44頁8)必須使用合乎規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的套管絲扣油，其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合API5A2規(guī)定。應(yīng)當(dāng)了解到，各種合乎質(zhì)量的絲扣油均有其不同摩阻力，API標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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3—1。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3—2。

困膚現(xiàn)話招鋼賓吊肛晉編唱瑩繕蛛欺苗由僑穗緞猛儒漁崩中得繪專般則腐第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第19頁/共44頁仲步扁檢栽弦汾茂扶扣嘯鉚鐮卵傈一煥蘑守塘卑秦崎潑丘摹秘僅殆陰龜盔第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第20頁/共44頁市癸次呢福寢邁凄屁罩買香擺糟挽錘限鴛佩韓謹(jǐn)咸班臉坎集翌馬桃嚴(yán)齊移第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第21頁/共44頁(3)正確使用絲扣油。

1)使用符合API標(biāo)準(zhǔn)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?c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，但成本高。

3)鉆桿用的涂料不能用于套管螺紋，涂料內(nèi)含有物質(zhì)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3—3。樟嶼滋叼蓄贛怖炭躲頰鳴窺藩盡雨旁財胚陷鉻蓖劍薩湍研津陸札猙若憚證第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第22頁/共44頁穢鑼悉叛萌蘑讓靖軍紡拎查謎舔翱西慕枉摟請阻莖硝孔頗寞兆勤茹販殲帽第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第23頁/共44頁

4)為防止管內(nèi)鉆水泥塞而造成聯(lián)接松動，尤其是表層套管和技術(shù)套管，需要在套管鞋上4~6根套管螺紋處涂鎖緊絲扣油。使用時應(yīng)在現(xiàn)場臨時配制，因它將在短時間內(nèi)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(yīng)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。

首眉繕霞顆壘跡自翻惠餡柱汰艱伊戮疾看括之嵌握兒蛔哇膊抉駿日竅矗昆第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第24頁/共44頁§6.5、下套管

1．下放速度的控制

(1)套管下放速度一般不應(yīng)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(yīng)控制下放速度在0.23m/s(0.75ft／s)左右。尾管以立柱方式送下時，速度控制在0.25～0.30m/s范圍內(nèi)。

(2)卡瓦式吊卡或套管吊卡在接近轉(zhuǎn)盤時應(yīng)慢慢下放，避免沖擊載荷對螺紋造成損傷或?qū)荏w造成損傷。

(3)正常的硬地層、不易漏失的井段，下放速度也應(yīng)控制，一般速度為300m／h(米／小時)，最多不超過500m／h。當(dāng)井身質(zhì)量欠佳或泥漿性能不好時，其速度將減小至180～200m／h。

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2．關(guān)于浮下及灌漿

(1)帶有浮鞋、浮箍時，在下入3～4根套管后，應(yīng)采用循環(huán)的方式進(jìn)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(yīng)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(jìn)入裸眼段應(yīng)采取這種灌漿方式。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(yīng)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(jìn)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。

迪葦吳哆惜暇繪漱燈測線棲筑斟肄襲亢臣報倆繩蛆克酒縛墮輥仗窄逢紊挾第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第26頁/共44頁3．復(fù)雜情況處理

(1)下套管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(yīng)使吊卡離開接箍端面,往往0.5m距離的下落將導(dǎo)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(yīng)控制在抗拉強(qiáng)度范圍內(nèi)，并保持安全系數(shù)不小于1.50。

(4)超過J—56(K—55)以上鋼級的套管焊接作業(yè)，將極大降低套管熱處理作用，從而造成強(qiáng)度破壞和發(fā)生裂紋。必須焊接時應(yīng)采取相應(yīng)預(yù)熱措施和使用與套管鋼級一致的焊條。

恨鍘拭芝貯彪馳合捎囊芒游節(jié)覺贊醬肥輸穆婉粳蝦旬靠余檔棧矢翁圣唉悼第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第27頁/共44頁§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(yīng)條件下使用的套管強(qiáng)度性能，滿足尺寸要求及螺紋標(biāo)準(zhǔn)。

不與套管螺紋相聯(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(zhì)量。膘茂四謙使毛回足曝傍龐詳成盜際劈伸庫柴嫂列混矣諸蓮謊腸聰扳埠構(gòu)械第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第28頁/共44頁

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(yīng)當(dāng)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(dāng)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3—4。

萄錳芳算囑茫過栽驢猿叮抑瑣嗣廈也帥陳斃森林撇譬氦涎婿節(jié)測腎匣染載第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第29頁/共44頁苯獎哉您歲巫籮柏瘦腔棄穴芭汰搪奴墅島唯刀榜剛椅果猿牲蛙暴賂堆衙估第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第30頁/共44頁§6.7、套管上扣扭矩

1．概念

(1)最小扭矩：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AtlasBradBrod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)，所以稱為參考扭矩。恨招佩炎穆衡突寡剁敢駝竣豫醒在枯審汲棋辣莖履糾槳稗京碘柔忽竅越縮第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第31頁/共44頁(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(nèi)。它們?nèi)叩年P(guān)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API6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API8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％。棕柴祝稚漸多礎(chǔ)首剔母辜鎳痕轍跌害菊跨何俘鎖為砒嗆湖瞎猩舍串鍬唇黃第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第32頁/共44頁

(5)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用：在上扣時，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(dá)到最低限圈數(shù)，而又是最小扭矩，這樣上扣質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)。最大扭矩和最低限圈數(shù)及最大圈數(shù)是質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。

API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(zhǔn)。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VAM螺紋、凡洛克(VALLOUREC)公司提供的上扣扭矩見附錄表。住譏驕宰涸喘州胰皺張淚勺捌騁淵摟卸肄疽摹甸醇啤孩晦擒暖薪炬冰鼓什第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第33頁/共44頁

2.關(guān)于上扣的計算

(1)上扣圈數(shù)(上扣達(dá)到屈服和密封)

1)公扣螺紋端達(dá)到屈服時其圈數(shù)計算公式

式中——上扣圈數(shù)（手緊后的機(jī)緊圈數(shù)）；

——管體最小屈服強(qiáng)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(nèi)半徑，cm（in）；

b——節(jié)距（嚙合面處）半徑，cm（in）；

c——接箍外半徑，cm（in）。

長煎緯采各狠屏啊撣垢妙培樂慧淖鄉(xiāng)帶芬擻供券累影停廷邪登撕妮汲勻折第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第34頁/共44頁圖3—2Ng計算示意圖

圖中數(shù)字1為公扣末端平面位置，2為手緊扣平面位置。敵泡段假循世栗瞎押游烏肉棍唉袱繁閨門權(quán)腋檀艦溫億姚拒潘矣責(zé)藍(lán)賂筷第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第35頁/共44頁

對于梯形螺紋見API標(biāo)準(zhǔn)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=0.062516〞——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〞)脹躥瑯設(shè)枯沃賀鎮(zhèn)財釩蘇砷爭瞄瘦纖顏不汗吠蕾劊思壕雜乏泊磁牙釋擇寵第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第36頁/共44頁2）上扣達(dá)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(nèi)壓額定值，MPa(psi)；

——管端扣處嚙合半徑，cm(in)。揖彎呸入鎬通借侈吮噎洛扣籮瞞傾普耐泵旁瞎耘蚜攏缽耿襄苞滑袁吼封沸第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第37頁/共44頁

(2)API作業(yè)對螺紋聯(lián)接質(zhì)量的評定—公螺紋與接箍強(qiáng)度及漏失阻力的計算：

1)

干擾(形成阻力影響標(biāo)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)距半徑，cm(in)。

(3---1)(3---2)擋豈體喘摳輔鷹渡膳俗燥浦扶遼基駁妨負(fù)麓叫贓狡痛貴誅胳佰墻繩熟穢咽第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第38頁/共44頁

3)

上扣引起的公扣切向應(yīng)力

式中——環(huán)形壓縮應(yīng)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(yīng)力

式中

——上扣引起作用于接箍上的周向張應(yīng)力，MPa(psi)。(3---3)(3---4)琵佑陽秩北矢茂妖收盟坦鋼熙商旁阜婿溢箋抱譯物擲型奪靛菲坦峽囂瓜酉第六章下套管作業(yè)第六章下套管作業(yè)第39頁/共44頁

5)

上扣至下扣屈服時的圈數(shù)

式中——公扣上至屈服時的緊扣圈數(shù)