第二章 生产套管和油管 套管设计及下套管作业是钻井工程中关系到完井作业质量的一项重要工作,油管设计是完井过程中要完成的一项主要工作。从现代完井工程概念出发一个更为完美、合理的生产套管、油管设计不仅要满足钻井、完井工程本身的需要,还应能为油、气井采用适合的工艺技术生产及油气井在生产过程中由于油、气层能量的变化而采取相应措施留有余地。因此在进行生产套管、油管设计时,应视油气井生产套管、油管参数为油气井最优化生产方式、调整措施及特殊工艺要求的函数值。 第一节 生产套管的选择和计算 海洋油气田开发工程中常规的套管程序包括:隔水导管、表层套管、中间技术套管(1~3层,视井深和工程情况而定)和生产套管。 生产套管(又称油层套管)是为地下储集层中的石油或天然气流至地面创造良好的流动通道。生产套管的重要功能是用以保护井壁、隔离各层流体,以利于油气井分层测试、分层开采和分层改造。 生产套管对油气井来说是其终身保护层,一旦下入以后再也无法调整,因此在进行设计时必须考虑周全,使所选的套管既能满足钻井需要又能适应以后生产要求。 海上油气田的特点之一是丛式定向井、大斜度井、水平井的广泛应用,且油气井的产量甚高。海上油井大部分采用人工举升法开采,尤其是气举法,电潜泵更为广泛使用,同时一些工艺措施如油井防砂措施等也被广泛使用。 生产套管所受的主要载荷包括:管柱周围流体所产生的外挤压力,来自钻井液、储集层流体、井下工艺压力试验产生的内压力和自身重量等所产生的拉伸载荷。生产套管必须经受钻井阶段、完井阶段和生产阶段的各种作业载荷,经受特定环境中的温度、压力和腐蚀的影响;生产套管还必须配备易于上扣并具备最佳密封效果的连接接头。 一、套管钢级 1.API 套管钢级 API 标准套管有十个钢级,即H40、J55、K55、T95、N80、C90、C95、L80、Pll0、125Q。API 规范中,钢级代号后面的数值乘以6894.757kPa (1000psi),即为套管以kPa (或psi)为单位的最小屈服强度。这一规定除了极少数例外,也适应于非API 标准的套管。 API 套管钢级的强度指标见表 2-1-1。 目前,世界上能生产 API 标准套管的有 38 个工厂,分布于 14 个国家,表 2-1-2 列出了API承认的厂家名单。 2.非API 套管钢级 有的 API 标准套管的生产厂家也生产非API 标准系列套管,非API 标准套管是根据钻井和采油工程需要而超出 API 标准的进一步发展。 非API 标准套管各种...