王永泉

摘 要：膨脹管補貼修復套管技術推廣應用逐漸廣泛。隨著勝采作業(yè)區(qū)開發(fā)年限的不斷延長，套管損壞井在不斷地增多，套管損壞形式也越來越復雜，套管修復作業(yè)難度越來越大，作業(yè)中經(jīng)常碰到套管錯斷、套管腐蝕穿孔等事故的發(fā)生。因此，有必要對套管膨脹造成的不均勻現(xiàn)象開展實驗，并分析其危害性，確保作業(yè)生產(chǎn)的安全和質(zhì)量。

關鍵詞：井下作業(yè) 膨脹管補貼技術 穩(wěn)定性

由于制造精度問題，實際生產(chǎn)的套管往往具有一定的尺寸偏差，套管存在壁厚不均勻以及不圓現(xiàn)象。這種尺寸不均勻現(xiàn)象在套管膨脹過程中的變化規(guī)律對套管膨脹的穩(wěn)定性以及膨脹后套管性能具有直接影響。通過實物試驗可以直觀地得到套管的壁厚與圓度偏差隨著套管膨脹過程的發(fā)展變化規(guī)律。

一、套管膨脹過程中不均勻變形的試驗

（一）試驗方案

任取3根d1330mmx11.0m的3CrMo鋼管，分別編號“1”、“2”和“3”，對3根鋼管進行4次徑向膨脹，4次膨脹相對于初始尺寸的膨脹率分別為6%、10.8%、16.4%和20.9%，對“3”號鋼管額外進行了第5次膨脹，使其膨脹率達到了26.6%。對每根管子選其長度的中點的橫截面，再在該橫截面的圓周上等距選定6個點并做好標記，分別檢測管子的中點在膨脹前及不同脂聯(lián)率下的壁厚。在每次測量壁厚的同時，從6個測點中兩相對的兩個測點測量管子的外徑值。

（二）數(shù)擬測量及相關參數(shù)計算結果

3根管子在膨脹前及不同膨脹率下的壁厚測量結果見下表。

（三）管子膨脹后的探傷結果

在鋼管冷拔生產(chǎn)中有一種常見的缺陷，就是鋼管的縱裂。一旦產(chǎn)生，通常是沿鋼管全長通身開裂。為了檢驗鋼管在徑向膨脹后是否也存在類似冷拔生產(chǎn)中的縱裂現(xiàn)象，對“3”號鋼管分別截取一段樣管進行無損探傷。探傷使用CTS--22型超聲波探傷儀、以同規(guī)格“U”形槽C10作當量，探頭角度30℃。探傷結果見表2。

從表中可以看出，膨脹使管子的某些管段出現(xiàn)了裂紋，主要是由膨脹過程中的不均勻變形引起的，即對管子沿軸向進行徑向膨脹時，在管子軸線方向的不同管段，不均勻變形程度是不一樣的，在軸向殘余應力比較大的滑段產(chǎn)生了裂紋。

二、井下維修作業(yè)套管膨脹產(chǎn)生不均勻變形的危害分析

管子膨脹時變形的不均勻性對膨脹過程和膨脹后的井下管柱質(zhì)量都有不利影響，嚴重時會造成不良的后果，如使管子脹裂。不均勻變形會使管子薄弱部位的變形大于非薄弱部位，這相當于變形在薄弱部位發(fā)生了惡性循環(huán)，從而最終使薄弱部位發(fā)生裂紋，影響到油井生產(chǎn)以及作業(yè)施工。

參考文獻

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