




石油套管的高温形变热处理工艺
随着石油然气工业的发展,石油然气管道的使用环境越来越恶劣,对石油管道的质量要求也越来越高。石油套管采用无缝钢管,热强化处理的低壁金钢管在国外得到广泛应用。由于焊接工艺特点的限制,电焊石油套管焊缝及近焊区的金属结构和冶金性能较差。另外,由于焊管的原材料——带卷的生产工艺,会产生明显的金属性能各向异性。
采用高温形变热处理方法(包括热塑性变形),可以促进焊缝金属***的明显改善,降低金属性能的各向异性,并以较廉价的碳钢为原料。这将有助于降低焊接石油套管的生产成本。
形变热处理是20世纪80年代以后的一项新成果和新技术,无缝接箍,用于改善钢材的力学性能,提高钢的质量,扩大产品的使用范围,延长其使用寿命,具有良好的社会效益和经济效益。形变热处理方法已成功地应用于管材生产中,特别是在国外20世纪90年代以后才出现的焊管生产中。
采用高温形变热处理方法生产的电焊石油套管在动载荷下具有稳定的抗裂性,可塑性高。通过使用高温形变热处理工艺,可以生产具有低碳钢的高强度电焊石油套管。经过高温形变热处理的焊接石油套管,非常靠近在机械性能方面经过形变热处理的无缝套管。冲击试验表明,形变热处理焊管的冲击韧性值达到很高的水平。压扁,穿孔和抗挤压等试验表明该焊接石油套管可用于深井油气井。
特殊倒角设计的油管接箍的工艺分析
目前,青海油田使用的油管接箍是一种常用的90度轴肩标准接箍。这种接箍的油管在起升、下放油管柱的过程中,J55无缝接箍型号齐全,容易将封井装置的岩心封死,J55无缝接箍价目表,并在油管柱结垢变化处或油管接箍与油管柱之间的油管间隙端部刮伤,造成油管接箍的偏磨或阻卡。
同时,在油井或水井作业过程中,由于地层水质或注入水质的化学成分复杂,油管接箍中间间隙结垢、腐蚀。同时,油管端螺纹的倒斜角斜面与油管接箍螺纹之间的间隙被水垢填满,导致油管需要修复甚至报废。在油田压裂酸化作业中,酸化物质非常容易从油管柱接箍中间间隙位置薄弱环节腐蚀,容易造成油管接箍断裂,造成井下作业事故。
根据对青海油田现有油管接箍使用情况的分析,目前***困难的是油管管柱的部分磨削,J55无缝接箍厂家定做,因此在API规格5CT的两端采用API SPEC5CT规定的20°特殊倒角设计。本设计的目的是使环肩在操作过程中不易与接口装置发生碰撞,石油套管管柱规格不会卡在斜井段、水平井段。
水平部分减小了管柱和套管柱内壁之间的摩擦。其次,在衬管的使用中,必须增加油管接箍的长度以满足衬管端部衬里的额外长度要求,并且其余的结构参数不变,同时考虑到不同温度下的聚乙烯衬里管因此,根据常用的不同规格的管材,特殊倒角和长接头的伸长率设计,以满足油衬管的要求。
油管短接受到气体的温度影响
油田开发生产中的采出液矿化度高,含有硫化物、二氧化碳、氧气、***盐厌氧等属于强电解质,对井下油管、周泰都具有较强的腐蚀性。套管和油管是两种不同的金属材料,在电解质中的电极电位也不同,形成了电化学腐蚀的原电池。
大部分的套管材质优于油管材质,因此油管的电极电位负于套管的电极电位。当油管在电解质中发生电化学反应时,油管作为阳极拾取电子而发生电化学腐蚀。采用液体和气体受温度、压力等因素影响。
将防腐电解与油管连接,在作业时与油管一同下入井内,油管和防腐短接处于同一个电解质环境下,构成了一个新的原电池。
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