Page 21 - 理化检验-物理分册2021年第三期

胡芳婷, 等: 塔里木油田套管气密封检测技术现状及分析

图 6 不同情况下套管数量对比

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的生产需求确定。据调研, 油田在现场气密封检测
时, 检测压力执行过套管抗内压强度的 50% , 60% ,
7 气密封检测压力分析
70% , 80% , 以规格为 17.7800cm 套管为例, 部分井

根据 SY / T7338-2016 《 石油 天然气钻井工程 的检测压力和泄漏率结果如表 1 所示。可见同一规
套管螺纹连接气密封现场检测作业规程》 对气密封检 格套管虽然执行了不同的检测压力, 但各井的泄漏率
测的规定, 检测压力应高于油气井最大关井压力、 注 不会随气密封检测压力的增加而增大, 因此认为检测
气井最高注气压力的 5%~10% , 或不应超过套管服 压力的大小与泄漏率并无直接关系, 同时现场也没有
役条件下抗内压强度的 80% ; 特殊情况下, 根据用户 发现气密封检测导致螺纹损坏的直接证据。
表 1 油田部分井气密封检测结果

Tab 1 Gassealdetectionresultsofsomewellsinoilfield
编号 井号 外径 / mm 壁厚 / mm 检测压力 检测扣次 / 次 泄漏扣数 / 头 泄漏率 / %
1 A 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 87 1 1.15
2 B 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 445 4 0.90
3 C 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 464 6 1.29
4 D 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 409 4 0.98
5 E 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 584 4 0.68
6 F 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 498 13 2.61
7 G 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 424 21 4.95
8 H 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 418 39 9.33
9 I 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 240 3 1.25
10 J 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 399 13 3.26
11 K 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 381 7 1.84
12 L 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 524 1 0.19
13 M 177.8 12.65 抗内压强度的 80% 270 2 0.74
177.8 12.65 抗内压强度的 80% 42 0 0.00
14 N
177.8 12.65 抗内压强度的 80% 420 2 0.48
15 O 177.8 12.65 抗内压强度的 70% 306 1 0.33
16 P 177.8 12.65 抗内压强度的 70% 385 1 0.26
17 Q 177.8 12.65 抗内压强度的 70% 425 2 0.47
18 R 177.8 12.65 抗内压强度的 50% 370 1 0.27
19 S 177.8 12.65 抗内压强度的 50% 490 2 0.41
20 T 177.8 12.65 抗内压强度的 60% 34 0 0.00

为了分析螺纹在不同检测压力下进行气密封检 12.65mm , 抗内压强度为 120.2 MPa [ 10 ] , 套管悬重

-1
测时的受力情况, 用有限元模拟软件对气密封检测 为 49 kN , 线 密 度 52.09 k g m , 泥 浆 密 度 为
·
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·
时接头的受力进行模拟。螺纹受力示意图如图 7 所 1.8gcm , 螺纹为气密封螺纹, 螺距为 2 牙 · cm ,
内螺纹牙型高度略高于外螺纹牙型高度, 逆向台肩
为检测时接头受到的气密封检测压力;
为 -15° , 螺纹锥度为 1∶16 , 采用轴对称模型, 网格
示, 其中 P i
G 为下部套管的浮重( 重力与浮力之差); F 为工具
划分如图 8 所示。
胶桶膨胀时对油管内壁的挤压力 [ 9 ] 。 在不改变浮重的情况下, 对现场执行套管抗内

以外径为 17.7800cm 的套管为分析对象, 接 压强度的 50% , 60% , 70% , 80% 等 4 种检测压力的

头材料 为 140V 钢, 屈 服 强 度 为 965 MPa , 壁 厚 为 受力情况分别进行计算, 接头有限元模拟计算的最
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