2023年油套管是石油钻采工程中要求高.docx
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1、2023年油套管是石油钻采工程中要求高 第一篇:油套管是石油钻采工程中要求高 油套管是石油钻采工程中要求高、用量大的深度机械加工产品。运用螺纹将单根油套管连接成为长达数千米能蒙受数百大气压的长管柱管状高压容器。1924年BPI拟定了第一个油井管标准,油套管接头螺纹是每一英寸10牙和每一英寸8牙的V型螺纹,但后来被BPI8牙圆螺纹及偏梯型螺纹取代,并沿用直到如今。BPI SPED 5B标准规定常用套管螺纹为圆螺纹简写DSG和偏梯形螺纹简写BDSG。 我国油气田通常普及接受这两种螺纹接头。随着我国油气的踏勘研发,尤其是深井、超深井、高压气井、定向井、含硫化氢等井的增多都对油套管接头的运用机能提出更
2、高要求,BPI圆螺纹及偏梯型螺纹的气密性、连接强度、耐腐蚀性已不舒适应要求,为此各国纷纷绽开特殊螺纹接头的研发和应用。以下对BPI圆螺纹、偏梯型螺纹以及部分特殊螺纹进行一一阐述。1.BPI圆螺纹 圆螺纹有套管短圆螺纹英文简写DSG,外观如图5所示与套管长圆螺纹套管LDSG之分。油管圆螺纹英文简写为TBG,细分为不加厚油管螺纹TBG、外加厚油管螺纹UP TBG。圆螺纹为无台肩锥管螺纹、需要有接箍连接,牙型为三角形、圆顶圆底,牙形角为60,螺纹锥度为1:16,牙形角平分线与轴线垂直,当螺纹旋紧后,靠内外螺纹的牙侧面弥缝。圆螺纹牙顶和牙底圆弧形有如下优越性: 改善螺纹在旋紧时由于擦伤而引起的阻力 上
3、紧螺纹时,牙顶间隙为外来的颗粒和污物供应了一个有限制的间隙 这种圆弧面牙顶对因局部刮伤或凹痕损伤不敏感。 圆螺纹因其加工简洁、弥缝性好、有确定的连接强度、现场维护和运用较简略、价格廉价的特长,在套管连接中被大量运用。 由于套管外径小至41/2,大至20寸,同种外径圆螺纹套管其螺纹接头形态有长、短之分,管体壁厚有厚、薄之分,材料钢级有凹凸之分,机紧扭矩有大小之分,这就使得套管和接箍的其它螺纹参数如:手紧精密距牙数B等基本尺寸有所区分,所以,检验不同规格的圆螺纹套管及接箍螺纹的精密距,要用响应规格的螺纹量规检验,需要时还要对检测数据进行响应的处理。 全部套管圆螺纹及接箍螺纹的基本形态是同样的,其齿
4、高、螺距、锥度、牙型角等基本尺寸和公差规模完全相同。且齿顶和齿底圆弧形态、管端外倒角、消逝锥角的要求也相同。 在BPI SPED 5B标准中对同一种外径尺寸的套管圆螺纹,其检验用量规只有一种,且都是依据响应规格短圆螺纹的尺寸设计的,也就是说,量规的基本尺寸与对应的短圆螺纹的基本尺寸相同,这就意味着要一规多用,即该量规既要检验同种外径的长圆螺纹,也要检验同种外径的短圆螺纹。2.偏梯形螺纹 这种螺纹是为了提高抗轴向拉伸或抗轴向压缩荷重实力,并供应泄漏抗力而设计,英文简写BDSG,无台肩锥管螺纹、需有接箍连接,牙型为偏梯形、平顶平底。 规格为41/2-135/8的套管螺纹,直径上锥度为62.5mm/
5、m,每一25.4mm5牙螺纹螺距为5.08mm;导向牙侧面与螺纹轴线的垂线间的夹角为10;承载侧面与螺纹轴线的垂线间的夹角为3;牙顶和牙底为锥形,与螺纹锥度平行;导向侧面牙顶的圆角半径0.762mm R比承载侧面牙顶的圆角半径0.203mm R大,这有助于对扣和上扣。旋紧时,螺纹是全牙型共同,螺纹牙顶到牙底之间的最大间隙为0.051mm。螺纹本身的机加工偏差造成接头螺纹部件一端的一个螺纹侧面上受力,并使配对接头螺纹构件在另一端的相反螺纹侧面上受力。在任何状况下,运用合适的螺纹脂或或镀层或这两者是保证螺纹泄漏抗力的又一手段。泄漏抗力只能通过完好螺纹长度规模内的适当组装干预干与干与量来限制。这种接
6、头螺纹的牙底沿连续锥体始终延长到管体外外表上消逝,接箍内螺纹端部分与不完好螺纹起头始终延长到消逝点。 3承载侧面可使螺纹在高拉伸荷重下具有抗滑脱机能,而10导向侧面可使螺纹蒙受高轴向压缩荷重。用手工方法修复螺纹应谨慎进行,并仅限于完好螺纹长度上很小一部分。对外螺纹的不完好螺纹部分进行谨慎修复不会影响对泄漏抗力的限制。规格不小于16寸的偏梯套管螺纹,直径上锥度为83.33mm/m,每一25.4mm5牙螺纹,平顶和平牙底平行于管子轴线,这有助于对扣和上扣。全部其它尺寸和螺纹圆角半径都与规格不大于133/8的套管相同。运用合适的螺纹脂和镀层对保证泄漏抗力是很重要的。偏梯形螺纹牙型的特长: 1由于偏梯
7、形螺纹具有3度承载牙侧面和10度引导牙侧面,所以能够蒙受足够大的拉伸或压缩荷重。特别是3度承载牙侧面使套管螺纹具有足够的抗拉强度。 2牙顶牙底平面的斜度与螺纹斜度相同,而且牙顶有圆弧。引导牙侧面在牙顶的圆弧半径比承载牙侧面在牙顶的圆弧半径大,如许有利于螺纹的旋合。 但偏梯形螺纹弥缝性较低,尤其是套管下井后,在轴向张力和确定的弯曲应力作用下,其抗气弥缝压力将进一步降低,同时螺纹接头发生了一次泄漏后,其二次气弥缝性会进一步着陆。从套管接头布局示意图及偏梯螺纹牙齿咬紧示意图可知,对偏梯形螺纹套管接头,其弥缝部分主要有两部分:其一为扭矩台肩BB,另一部分为螺纹承载面S,此外,环形间隙中的螺纹弥缝脂在特
8、定条件下也有弥缝作用。当偏梯形螺纹套管接头遭到内压、拉伸及弯曲复合荷重的作用时,扭矩台肩BB及螺纹承载面S将叠加弯曲正应力,其扭矩台肩的接触压力减小,故而其弥缝压力降低。 目前为了提高套管接头的弥缝压力,各套管厂均在研发新的特殊接头,为了不影响接头的连接强度,新的特殊接头一般接受偏梯形螺纹或改良的偏梯螺纹,提高了扭矩台肩及螺纹承载面承载压力,设计各种各样的金属对金属的过盈共同布局,大大提高了套管接头的弥缝压力。 同其他全部石油管同样,套管螺纹连接是最薄弱的环节。螺纹连接的质量干脆影响到套管柱的布局完好性和弥缝完好性,而螺纹加工精密度又是螺纹连接质量的重要影响因素之一。5B标准对螺纹质量的限制指
9、标多达十余项,螺纹单项参数如锥度、螺距、齿高、牙型角等可以借助于螺纹单项参数测量仪进行测量,测量结果很直观,不需要进行数据处理,也不易出错。而综合反映各单项参数及外表加工质量的、也是最重要的一个参量精密距,需用事情量规进行检验。由于要考虑量规的布局型式及与校对规的传递值、螺纹的长短、套管壁厚、钢级等,需要对测量数据进行需要的推断和处理,才气得到所需精密距。3.常用套管的规格 BPI套管尺寸规格共有14种,它们分别是:114.3(41/2),127(5),139.7(51/2),168.8(65/8),177.8(7),193.7(75/8),219.1(85/8),244.5(95/8),27
10、3.0(103/4),298.4(113/4),339.7(133/8),406.4(16),473.08(185/8),508.0(20),其中等用的有139.7(51/2)、177.8(7)、244.5(95/8)和339.7(133/8)四种。 BPI规定,套管钢级有H-40、J- 5五、K- 5五、D-7 五、L-80、N-80、D-9 五、P-110共8种,其中以H-40钢级最低,以P-110钢级强度最高,根据钢级不同,套管上所涂色调也不同,常用钢级J-55涂绿色、N-80涂红色、P-110涂白的色调三种。 139.7套管共有5种壁厚,其中J- 5五、K-55两种钢级包罗三种壁厚是6
11、.20、6.98和7.72毫米,D-75以上钢级包罗的三种壁厚是7.72、9.17和10.54毫米。 177.8套管共有8种壁厚,其中K-55以下钢级包罗四种壁厚是5.87、6.91、8.05和9.19毫米,D-75以上钢级包罗的六种壁厚是8.0 五、9.1九、10.3六、11.51、12.65和13.72毫米。244.5套管共有6种壁厚,其中K-55以下钢级包罗三种壁厚是7.92、8.94和10.03毫米,D-75以上钢级包罗的四种壁厚是10.0 三、11.0 五、11.99和13.84毫米。 339.7套管共有6种壁厚,其中K-55以下钢级包罗四种壁厚是8.38、9.6 五、10.92和1
12、2.19毫米,D-75以上钢级包罗的两种壁厚是12.19和13.06毫米。4.BPI标准螺纹存在不懂的题目 由上可知,螺纹连接强度和弥缝性是油套管两个主要技术指标。BPI圆螺纹及偏梯型螺纹不舒适合如稠油热采、超深井、重腐蚀进等较苛刻条件下运用,缘由是与其布局、螺纹轮廓有关的弥缝、强度不懂的题目。圆螺纹只能蒙受相当于管体强度的60%80%的拉伸负载,偏梯螺纹接头虽则有较高的连接强度,但在较高内压下弥缝机能很差。此两种螺纹一般借助于在合适的载体中含铅、锌、铜、青灰和硅油等组成物的螺纹脂来实现弥缝,这种形式弥缝一般只能在6095D以下温度事情。是以BPI标准螺纹接头的弥缝主要通过螺纹脂、金属镀层和螺
13、纹过盈牙齿咬紧等方法实现。BPI圆螺纹牙根到牙顶间隙为0.152mm;偏梯螺纹最大间隙在导向侧整个牙高规模内,193.7mm以下规格套管牙顶间隙为0.178mm,219.1mm及以上规格套管则大至0.229mm。BPI标准螺纹接头的弥缝一是靠螺纹脂填堵该间隙并使内压力在公允牙齿咬紧螺纹长度内通常为35螺纹牙长度的间隙两端产生确定压力降,从而实现弥缝作用。其二是靠螺纹牙侧面过盈牙齿咬紧,形成若干个不确定的金属对金属接触弥缝弥缝位置、接触压力受螺纹尺寸、镀层、螺纹脂影响,从而到达弥缝作用。 在静水压试验中圆螺纹和偏梯螺纹接头的弥缝机能随着管子尺寸、钢级转变而转变,管径越大、壁厚越厚、钢级越高,临界
14、弥缝压力与管体内屈服压力之比越低,弥缝机能越差。而BPI圆螺纹除弥缝机能差外其抗拉强度也较低。BPI圆螺纹在没事了条件下,接头的抗拉强度仅为管体强度的80%。在外压及轴向拉伸等双轴应力作用下,遇到较大弯曲或打击荷重时易发生滑脱。主要缘由是接头螺纹上荷重分布不均及牙形半角为30度,半角的正切值远高于牙侧面复合螺纹脂或镀膜层的摩擦系数,使抗滑脱阻力小于外力重量造成滑脱现象发生。 其次篇:石油钻采AA 1.地层流体? 2.自然气的主要成分?哪种成分最多? 答:甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。甲最多达80%以上。3.石油的主要成分?哪种最多? 答:烃和含有氧、硫、氮的化合物;最多是烃,达80%以上。油质、胶质
15、、沥青质、碳质,油质最多。4.有杆泵和无杆泵采油的工艺原理有什么主要区分?代.表性的设备有哪些? 答:区分有杆是实现抽油泵和抽油杆往复运动,实现抽油。而无杆抽油是利用水力活塞泵采油。代表设备:有杆:游梁式抽油机、链条式、皮带式、液压式。无杆电潜泵采油、螺杆泵采油、喷射泵采油、蜗轮驱动潜油泵采油 5.油井清蜡技术常用的有哪些? 答:机械清蜡,热载体循环、电热、化学后面加清蜡6.油井防砂的技术有哪些? 答:虑砂管防砂、防砂卡泵、绕丝筛管砾石充填、小直径气砂锚、化学.7.提高钻井进度的主要技术措施有哪些?影响因素 答:“钻速通常指机械钻速,即在纯钻进周期内每小时钻进的米数。影响钻速的因素很多,除了组
16、织因素和人的因素之外,主要有:地层特性、钻机性能泥浆性能、钻头类型、钻压、转速以及水力因素 8.环空返速数否越大越好? 答:否,因为“小排量、低返速 可以降低循环管路压力降,提高钻头压力降;但是,携带岩屑实力差;反之,环空返速大,则循环管路压力损失大,而且对井壁冲刷严峻,可能引起井壁不稳定.所以环空返速的限制,要根据地层的困难性、钻井液的性能和钻机实力。 9.井身结构包括套管层数、直径和下入深度,以及套管直径与井眼钻头直径之间的关系。其中套管层数包括:1.导管 2.表层套管 3.技术套管 4.油层套管 石油钻机 1.石油钻机?主要包括哪些系统和主要设备? 答:是属于重型矿业机械,有多种机械设备
17、组成、具有多种功能的联合工作机组。主要包括:旋转设备、循环系统设备、起升系统设备、动力驱动系统设备、传动系统设备、限制系统和监测显示仪表、钻机底座、帮助设备 2.钻机的三大工作机组?驱动机组的的组合形式不同,可以分为哪几种驱动? 答:三大机组:旋转设备、循环系统设备、起升系统设备。柴油机干脆驱动、机械传动;柴油机发电机组驱动、电气传动;SCR、VFD;液压驱动、传动;复合驱动 3.钻机机械传动主要有哪几种?各有什么特点? 答:齿轮钻机传动允许线速度高,体积小,结构紧凑;万向轴结构简洁、紧凑、维护保养便利,互换性好。胶带钻机是传动柔软、并车简洁、制造简洁、维护保养便利。链条钻机结构紧凑、寿命长,
18、适用于各级井深钻机,尤其是深井、超深井钻机。4.钻机主要参数有哪些? 答:名义钻深范围、绞车额定功率、游动系统绳数、转盘开口直径、钻台高度最大钩载、单台钻井泵功率、钢丝绳直径、转盘功率、井架高度 5.最大钩载?主要用于哪些工况? 答:最大钩载:钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊作业时,大钩不允许超过的载荷,是大钩允许的最大静载荷。发生工况:1.发生动载时,钩载为静动载之和;2.处理卡钻事故;3.下套管;4.下套管遇阻时,上提下放 6.名义钻深范围:指钻机在规定的钻井绳数下,运用规定的钻柱时,能够到达的经济钻井深度。是我国钻机主参数。根据4 1/2、5 两种钻杆柱尺寸确定.7
19、.钻机型号表示? 答:ZJ+钻机级别100m+钻机特点链条并车L、三角胶带并车J、齿轮传动C、电驱动D、自行式车装Z、半拖挂车装T+厂家代号及改良型号。 8.转盘主要功能?主要结构组成?主要参数?主轴承.帮助轴承分别承受什么载荷? 答:功能:1.旋转钻具,传递足够大的扭矩和必要的转速;2.下套管或起下钻时,承受全部套管或钻具重量;3.完成卸钻头、卸扣,处理事故时倒扣、等帮助工作;4.井下动力钻具钻井时,转盘制动承受反扭矩。转盘结构组成:转盘结构特殊成熟,国内外结构型式基本一样,其转变和进展主要是转盘大小和实力的转变。其主要组成包括一下四部分。水平轴总成; 转台; 主、辅轴承; 壳体。参数: 通
20、孔通径:转台通径一开钻头最大直径10mm;最大静负荷:匹配于钻机最大钩载;最大工作扭矩:最低工作转速时到达的最大工作扭 矩; 最高转速:轻载下的最高转速,一般为300r/min主轴承起承载和承转作用。帮助轴承起径向扶正和轴向防跳的作用。 9.水龙头的主要功能?结构组成?主要参数?冲管的作用和要求?主轴承.帮助轴承分别承受什么载荷?答:功能:1.悬持钻杆柱,承受大部分或全部钻柱重量;2.为旋转的钻杆柱内输送高压钻井液;3.承受钻杆柱的旋转。结构组成:1.承载系统:包括中心管及其接头、壳体、耳轴、提环和主轴承负荷轴承;2.钻井液系统:鹅颈管、冲管总成;3.帮助系统:上下扶正轴承、防跳轴承、机油密封
21、盒组件。主要参 数:最大静负荷;中心管通径;最大工作压力。冲管要求:耐高压、磨损小、寿命长、拆装便利 10.刹车装置的类型有哪几种?各有什么作用? 答:主刹车:带式、盘式。作用:下钻下套管时,刹慢或刹住滚筒,限制下放速度,悬持钻具;正常钻进时,限制滚筒转动,以调整钻压,送进钻具。帮助刹车:水刹车、电磁涡流刹车。作用:用于钻井绞车上作为减速机构刹车。 11.游动系统的效率与哪些因素有关?起升和下钻时的效率是否相等? 答:主要与天车、游车、大钩有关,不等 12.快绳的拉力计算? 13.起钻过程分为哪几个阶段?简要表达。 答:分为加速,匀速,减速。过程包括1.上提钻具全露方钻杆,应卡瓦将钻柱座在转盘
22、上。2.旋下方钻杆,将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中。3.用吊环扣住钻杆接头。4.挂合绞车滚筒,带动钻柱起升,提出卡瓦,将井中整个钻柱起升一个立根高度,然后摘开离合器,刹车。5.稍松刹车,下放钻柱,用卡瓦将钻柱卡在转盘上,或扣劳下卡瓦坐在转盘上。6.用大钳和猫头或上卸扣汽缸,拉大钳崩松顶部立根接头丝扣。7.用转盘带动钻柱正转或用旋绳器卸扣。8.移立根入钻杆盒并靠在二层台指梁中,摘开吊卡。9.下放孔吊卡至转盘上方刹住。 14.钻机设计时,绞车档数是否越多越好?试述绞车档数与绞车型式的关系?一般钻机绞车的档数考虑在多少比较合适? 答:对于有限档数的钻机,合理支配各档速度,可以到达的最大起升功率利用率:
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