第六章下套管作业

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1、第六章第六章下套管作业下套管作业井眼的准备井眼的准备钻机及工具设备的准备钻机及工具设备的准备套管的准备套管的准备套管对扣和上扣套管对扣和上扣下套管下套管附件及扶正器的使用附件及扶正器的使用套管上扣扭矩套管上扣扭矩6.16.1、井眼的准备、井眼的准备 井眼处于良好状态，要求完成以下三个方面的工作井眼处于良好状态，要求完成以下三个方面的工作：(1)下套管前通井，首先清除在渗透井段可能形成的过厚泥饼，防止下套管遇阻或粘附卡套管，以及循环憋泵。通井钻具最少要保持一柱钻铤，通井用的钻头应去掉喷嘴，其大水眼容许用较大排量洗井，并要求洗井不少于两周。(2)调整钻井液性能至设计规定要求，尤其是应控制粘度、切刀

2、、失水，以及泥饼摩阻力。对于定向井应取得较低的泥饼摩阻系数(3)保证井下泥浆稳定，从通井循环结束后起钻开始至下套管达设计井深这段时间，要求不产生井涌、井漏，保持井壁的稳定性。 6.26.2、钻机及工具设备的准备、钻机及工具设备的准备 (1)对对钻钻机机进进行行系系统统的的检检查查，尤尤其其应应对对绞绞车车刹刹车车系系统统和和钢钢丝丝绳作仔细检查，必要时倒换钢丝绳、增加游动系统绳数；绳作仔细检查，必要时倒换钢丝绳、增加游动系统绳数；(2)加固井架及基础，加固井架及基础，依据套管荷重情况而定；依据套管荷重情况而定；(3)测量井架的垂直度和井架基础的水平度；测量井架的垂直度和井架基础的水平度；(4)

3、泵的检查准备泵的检查准备，按固井设计要求进行更换缸套；，按固井设计要求进行更换缸套；(5)清理循环系统沉砂；清理循环系统沉砂；(6)按套管总重量，从钻台上拉掉多余钻挺或钻具。按套管总重量，从钻台上拉掉多余钻挺或钻具。(7)吊吊环环的的准准备备，其其载载荷荷能能力力应应适适应应套套管管的的动动载载荷荷要要求。载荷计算公式如下：求。载荷计算公式如下：Fd=415.55VA式中式中Fd动载荷，动载荷，kg；V套管的下放速度，套管的下放速度，m/s；A套管截面积，套管截面积，cm。吊卡及吊环抗张安全系数至少应在吊卡及吊环抗张安全系数至少应在2.53.0以上。以上。(8)井口装置的准备，井口装置的准备，

4、通井工作结束后，下套管前按通井工作结束后，下套管前按正常规则应将防喷器芯子换为与套管尺寸一致。如果正常规则应将防喷器芯子换为与套管尺寸一致。如果有万能防喷器，可省略换芯子的工序。有万能防喷器，可省略换芯子的工序。(9)吊吊卡卡的的准准备备：换换上上能能满满足足套套管管载载荷荷要要求求的的套套管管吊吊卡卡，检检查查是是否否与与吊吊环环配配套套。对对于于重重载载荷荷情情况况，尽尽可可能能采采用用套套管管卡卡瓦瓦式式吊吊卡卡卡卡盘盘。检检查查内内径径与与套套管管外外径径之之间间隙隙是是否否符符合合要要求求。仔仔细细检检查查支支承承表表面面，不不应应产产生生单单边边受受力力不不均均匀匀磨磨损损，接箍支

5、承面上的裁荷是否分布均匀。接箍支承面上的裁荷是否分布均匀。(10)一一般般选选用用液液压压驱驱动动的的动动力力大大钳钳，要要求求处处于于良良好好的的工工作作状状态态，下下套套管管应应校校验验扭扭矩矩仪仪，但但也也应应准准备备好好旋旋绳绳、猫猫头头绳绳、大钳，作应急用。大钳，作应急用。(11)配置临时操作台配置临时操作台：较先进的有下套管电动操作台。：较先进的有下套管电动操作台。(12)准备好下套管灌浆管线准备好下套管灌浆管线，该管线端配接好快关阀。，该管线端配接好快关阀。(13)准准备备好好套套管管和和钻钻具具联联接接的的循循环环接接头头，该该循循环环接接头头的的抗拉强度应与套管一致。抗拉强度

6、应与套管一致。(14)其它配套附件工具的准备其它配套附件工具的准备。例如内径规、快速松开。例如内径规、快速松开螺纹护丝、导向喇叭口及导向器。螺纹护丝、导向喇叭口及导向器。 6.3 6.3、套管的准备、套管的准备 1.搬运及储存套管注意事项搬运及储存套管注意事项(1)按按API5C1的推荐作法进行操作。的推荐作法进行操作。(2)运输过程中，套管公扣及接箍均必须戴好护丝。运输过程中，套管公扣及接箍均必须戴好护丝。(3)装卸套管，在坡道上、下放套管，严防碰击和套管弯曲。装卸套管，在坡道上、下放套管，严防碰击和套管弯曲。(4)套管长期储存应防止腐蚀与弯曲。套管长期储存应防止腐蚀与弯曲。 套管最下一层应

7、距地面不少于套管最下一层应距地面不少于0.45m(或或18in)，堆高不超过堆高不超过五层，上下层间用垫木隔开。堆集存放应分开钢级、壁厚、五层，上下层间用垫木隔开。堆集存放应分开钢级、壁厚、螺纹、尺寸，具有醒目的标志，每年应卸下护丝一次，重螺纹、尺寸，具有醒目的标志，每年应卸下护丝一次，重新涂黄油新涂黄油。 2井场套管的准备井场套管的准备依依据据入入井井次次序序的的钢钢级级、壁壁厚厚、螺螺纹纹排排列列，后后入入井井的的放放下下层层，先先入入井井的的排排在在井井场场前前面面，放放上上层层，接接箍箍朝朝井井架架大门方向。大门方向。(1)目目视视检检查查接接箍箍和和管管体体表表面面，凡凡有有凹凹陷陷

8、、刻刻痕痕(尤尤其其是是横向刻痕横向刻痕)，其深度超过壁厚，其深度超过壁厚25者，不能入井。者，不能入井。(2)记记录录到到井井场场的的总总计计套套管管根根数数、需需要要入入井井的的根根数数、剩剩余余的的根根数数。到到井井场场后后可可卸卸去去接接箍箍母母护护丝丝，但但公公护护丝丝必必须须戴齐。戴齐。(3)完成井场通径工序完成井场通径工序。应由接箍端放入内径规，注意。应由接箍端放入内径规，注意保护好螺纹，绝不要反方向通径而造成母螺纹的损坏。保护好螺纹，绝不要反方向通径而造成母螺纹的损坏。用压缩空气送吹或小管子推送内径规较适宜。在钻台用压缩空气送吹或小管子推送内径规较适宜。在钻台斜面投放内径规通试

9、的方法不可取，容易发生内径规斜面投放内径规通试的方法不可取，容易发生内径规落井事故。某些特殊螺纹，例如落井事故。某些特殊螺纹，例如VAM扣，在通试内径扣，在通试内径时，不能卸掉母护丝，否则内径规将对金属锥面造成时，不能卸掉母护丝，否则内径规将对金属锥面造成损坏。损坏。(4)接接箍箍检检查查。接接箍箍面面不不能能有有严严重重刻刻痕痕，注注意意吊吊卡卡碰碰击击引引起起的的端端面面破破坏坏。应应注注意意原原装装螺螺纹纹外外露露扣扣数数，超超过过标标准准不不能能使使用用，一一般般应应小小于于2.5扣扣。上上扣扣的的过过量量扭扭矩矩是是造造成成接接箍箍破破坏坏的的主主要要原原团团之之一一，对对特特殊殊螺

10、螺纹纹用用手手指指直直观观检检查查是是可可行行的的，轻轻微微刻刻痕痕应应予予修修理理，纵纵向向刻刻痕痕将将影影响响密密封封性性能能。已已上上至至最最大大扭扭矩矩而而还还有有过过量量余余扣扣时时，应应检检查查接接箍箍椭椭圆圆度度。用用外外卡卡尺尺分分几几个个方方向向测测量量，管管体体的的椭椭圆圆度度经经内内径径规规通通过过则则认认为为是是合合格格的的。对对钢钢级级判判断断不不清清楚楚时时应应在接箍上查找钢印标志。在接箍上查找钢印标志。 (5)丝丝扣扣检检验验。在在井井场场使使用用丝丝扣扣规规检检查查螺螺纹纹是是不不适适宜宜的的，必必要要时时可可用用一一只只合合格格的的新新接接箍箍或或公公扣扣合合

11、扣扣，检检查查上上至至手手紧紧距距离离是是否否标标准准。轻轻微微损损坏坏应应在在入入井井前前加加以以修修理理。应应当当认认识识到到，一一般般特特殊殊螺螺纹纹截截面面拉拉力力大大于于母母接接头头的的临临界界截截面面或或本本体体截截面面拉拉力力强强度度，而而API螺螺纹纹则则相相反反。清清洗洗螺螺纹纹和和修修扣扣不不要要除除掉掉磷磷化化层层，彻彻底底清清洗洗应应在在通通井井、丈丈量量后后进进行行。正正确确的的清清洗洗办办法法是是不不应应当当使使用用柴柴油油及及汽汽油油，而而采采用用高高效效能能溶溶剂剂，并并用用擦擦布和鬃毛刷清洗螺纹，对护丝的清洗应达到同样标准。布和鬃毛刷清洗螺纹，对护丝的清洗应达

12、到同样标准。 (6)测量套管长度测量套管长度。这是一项细致工作，测量有效长度应。这是一项细致工作，测量有效长度应以接箍端面至公接头末扣为准。特殊螺纹应以规定标记符以接箍端面至公接头末扣为准。特殊螺纹应以规定标记符号间的距离为准。无接箍套管，则为两个台肩间的长度为号间的距离为准。无接箍套管，则为两个台肩间的长度为准，测量套管基本上每根应重复两次以上，并互为核对。准，测量套管基本上每根应重复两次以上，并互为核对。单根长度数据确定后进行入井次序编号，计算累计长度和单根长度数据确定后进行入井次序编号，计算累计长度和下入深度数据。为了避免下入深度出现严重失误，井场技下入深度数据。为了避免下入深度出现严重

13、失误，井场技术人员必须清楚地掌握送至井场的套管总根数、入井根数、术人员必须清楚地掌握送至井场的套管总根数、入井根数、场地剩余根数。入井套管编好的次序后，不同壁厚、钢级场地剩余根数。入井套管编好的次序后，不同壁厚、钢级应有明显标记。对不入井的套管也应作出明确记号。测量应有明显标记。对不入井的套管也应作出明确记号。测量套管单根长度要用钢卷尺，精确到套管单根长度要用钢卷尺，精确到3米。米。 6.4 6.4、对扣和上扣、对扣和上扣 1.套管上钻台及对扣套管上钻台及对扣 套管上钻台应在大门套管上钻台应在大门方向方向加挡绳，避免碰撞，公扣应加挡绳，避免碰撞，公扣应戴上快速松开型护丝。对扣前可在场地上先给母

14、螺纹均匀戴上快速松开型护丝。对扣前可在场地上先给母螺纹均匀涂上套管密封脂和戴上套管帽，涂丝扣油刷手必须保持清涂上套管密封脂和戴上套管帽，涂丝扣油刷手必须保持清洁。对扣时应小心地下放套管，从井口及操作台上协同配洁。对扣时应小心地下放套管，从井口及操作台上协同配合扶正，对扣后开始的阶段应慢慢转动套管，避免错扣，合扶正，对扣后开始的阶段应慢慢转动套管，避免错扣，整个对扣过程要防止灰尘脏物落进螺纹内。有条件时可使整个对扣过程要防止灰尘脏物落进螺纹内。有条件时可使用对扣导向器，对扣和上扣均不要摇晃套管，否则，会对用对扣导向器，对扣和上扣均不要摇晃套管，否则，会对丝扣造成擦伤。对于特殊改良型螺纹有必要先用

15、链钳引扣。丝扣造成擦伤。对于特殊改良型螺纹有必要先用链钳引扣。原则上应是单相套管对扣和上扣，采用双根或立柱的方式原则上应是单相套管对扣和上扣，采用双根或立柱的方式下入套管是错误的。原因是，在对扣时过大重量的压力造下入套管是错误的。原因是，在对扣时过大重量的压力造成丝扣面擦伤，其次是地面装配或预先装配联接螺纹质量成丝扣面擦伤，其次是地面装配或预先装配联接螺纹质量不可靠，易发生滑脱事故。不可靠，易发生滑脱事故。 2上扣上扣(1)采采用用旋旋绳绳及及普普通通套套管管钳钳上上扣扣时时，建建议议采采用用API5C1中的推荐方法。中的推荐方法。1)在在上上至至手手紧紧位位置置后后(47套套管管)，用用大大

16、钳钳再再紧紧三三圈圈，7以以上上尺尺寸寸套套管管要要紧紧三三圈圈半半。如如用用旋旋绳绳则则将将要要超超过过手手紧紧位位置置，这这时时看看具具体体情情况况和和扭扭矩矩确确定定大大钳钳再再应应紧紧扣扣圈圈数数。作作为为一一般般经经验验，上上至至手手紧紧位位置置后后至至少少用用大大钳钳再再旋旋转转套套管管三圈。三圈。2)发发现现任任何何上上不不到到紧紧扣扣位位置置，均均应应卸卸开开检检查查，判判断断清清楚楚或或修扣，否则不应入井。修扣，否则不应入井。3)上上扣扣时时发发现现过过大大的的摆摆动动，应应降降低低上上扣扣转转速速，如如转转速速降降低低后后仍仍然然摆摆动动过过大大，则则是是因因为为螺螺纹纹轴

17、轴线线与与套套管管轴轴线线不不在在一一条条直直线线上上，说说明明套套管管质质量量有有问问题题，该该套套管管不不能能入入井井。摆摆动还容易造成粘扣。动还容易造成粘扣。4)当紧扣时，如发现原厂方装配端螺纹也紧扣，说明已上当紧扣时，如发现原厂方装配端螺纹也紧扣，说明已上至最大紧扣程度，或已达最大扭矩。至最大紧扣程度，或已达最大扭矩。 (2)用动力大钳上扣用动力大钳上扣。1)动动力力大大钳钳必必须须配配置置准准确确可可靠靠的的扭扭矩矩表表，并并应应在在使使用用前前校校准准，使使用用中中应应注注意意准准确确性性。套套管管开开始始上上扣扣不不应应有有过过紧紧现现象象，否否则则应应卸卸开开检检查查。注注意意

18、，卸卸开开扭扭矩矩常常超超出上扣扭矩的出上扣扭矩的2530。2)继继续续上上扣扣，注注意意扭扭矩矩表表的的规规定定扭扭矩矩及及上上扣扣完完到到达达位位置，转速不超过置，转速不超过10转分。转分。3)应上扣至规定的扭矩值，达到定位位置应上扣至规定的扭矩值，达到定位位置，管柱，管柱较轻时下边应打上内钳较轻时下边应打上内钳(咬定钳咬定钳)。实际上扣扭矩值一般。实际上扣扭矩值一般与推荐的最佳扭矩值有一个偏差，因此，规定最小扭矩与推荐的最佳扭矩值有一个偏差，因此，规定最小扭矩值不小于最佳扭矩的值不小于最佳扭矩的75，最大扭矩不大于最佳扭矩值，最大扭矩不大于最佳扭矩值的的150。 4）应应保保待待钳钳臂臂

19、与与尾尾绳绳成成90直直角角。校校正正液液压压动动力力钳钳采采用用如如下下计计算算公式：公式：有有效效扭扭矩矩载载荷荷钳钳臂长臂长T=扭矩扭矩/r式中式中T载荷载荷(拉力拉力),kg;r钳臂长，钳臂长，m。其作用示意图见图其作用示意图见图3l。 图 31 有效扭矩示意图 5)紧紧扣扣后后，接接箍箍端端面面与与丝丝扣扣最最后后定定位位记记号号平平齐齐。如如超超过过定定位位位位置置2扣扣以以上上，而而扭扭矩矩值值还还低低于于规规定定的的最最低低限限定定扭扭矩矩值值时时，则则说说明明丝丝扣扣有有问问题题，应应予予以以处处理理。如如已已达达最最佳佳扭矩则不应有余扣。扭矩则不应有余扣。6)上上扣扣时时，

20、接接箍箍一一般般应应均均匀匀地地变变得得温温热热，如如发发现现局局部部过过热热，应应卸卸开开检检查查，看看是是否否粘粘扣扣、丝丝扣扣损损伤伤及及错错扣扣，正正常情况下温度升高在常情况下温度升高在1020范围内。范围内。7)有条件时在动力钳或电源上配置断流器有条件时在动力钳或电源上配置断流器，调整至，调整至达，为合格当上扣已达最大扭矩，而余扣超出三扣以上达，为合格当上扣已达最大扭矩，而余扣超出三扣以上者，也不合格。到最佳扭矩时能启动，从而防止产生过大者，也不合格。到最佳扭矩时能启动，从而防止产生过大扭短。现场操作时，常靠液压表指针位置来判断是否上至扭短。现场操作时，常靠液压表指针位置来判断是否上

21、至最大扭矩。最大扭矩。8)必须使用合乎规定标准的套管丝扣油，其标准必须使用合乎规定标准的套管丝扣油，其标准应符合应符合API5A2规定规定。应当了解到，各种合乎质量的。应当了解到，各种合乎质量的丝扣油均有其不同摩阻力，丝扣油均有其不同摩阻力，API标准丝扣油的相对摩擦标准丝扣油的相对摩擦系数定为系数定为1.0，以此确定套管扭矩数值，凡用不同的丝扣，以此确定套管扭矩数值，凡用不同的丝扣油后，上扣扭矩应乘上摩擦的校正系数，才能获得正确油后，上扣扭矩应乘上摩擦的校正系数，才能获得正确的上扣扭矩值。国外常用的套管螺纹涂料及校正系数见的上扣扭矩值。国外常用的套管螺纹涂料及校正系数见表表31。螺纹镀层区影

22、响上扣扭矩值，常见的有镀锌、。螺纹镀层区影响上扣扭矩值，常见的有镀锌、锡及磷几种情况，其扭矩比较情况见表锡及磷几种情况，其扭矩比较情况见表32。 (3)正确使用丝扣油。正确使用丝扣油。1)使使用用符符合合API标标准准的的套套管管丝丝扣扣油油，包包括括API改改良良丝丝扣扣油油或或API硅硅化化螺螺纹纹密密封封脂脂。它它在在圆圆螺螺纹纹或或梯梯形形螺螺纹纹中中的的作作用用是是，密密封封防防止止漏漏失失，并并润润滑滑螺螺纹纹防防止止丝丝扣扣擦擦伤伤。使使用用成成品品丝丝扣扣油油不允许稀释后涂用。不允许稀释后涂用。2)API高高压压改改良良螺螺纹纹涂涂料料含含有有金金属属与与非非金金属属固固体体，

23、在在69MPa、14c条条件件下下能能有有效效密密封封丝丝扣扣联联接接处处间间隙隙，并并有有润润滑滑性性能能，防防止擦伤且防水。止擦伤且防水。API硅化螺纹脂性能更佳，但成本高。硅化螺纹脂性能更佳，但成本高。3)钻杆用的涂料不能用于套管螺纹钻杆用的涂料不能用于套管螺纹，涂料内含有物质的摩阻，涂料内含有物质的摩阻系统均不相同；套管螺纹涂料也不能用于钻杆接头；也不能系统均不相同；套管螺纹涂料也不能用于钻杆接头；也不能几种涂料混合使用。国外常用涂料对比情况见表几种涂料混合使用。国外常用涂料对比情况见表33。 4)为防止管内钻水泥塞而造成联接松动，尤其是表层套为防止管内钻水泥塞而造成联接松动，尤其是表

24、层套管和技术套管，需要在套管鞋上管和技术套管，需要在套管鞋上46根套管螺纹处涂锁根套管螺纹处涂锁紧丝扣油。紧丝扣油。使用时应在现场临时配制，因它将在短时使用时应在现场临时配制，因它将在短时间内固化，间内固化，其松扣扭矩将是上扣扭的四倍其松扣扭矩将是上扣扭的四倍，该涂料也，该涂料也有较好的耐压密封性能。涂抹时应将厂家原装扣卸开有较好的耐压密封性能。涂抹时应将厂家原装扣卸开重新涂锁紧丝扣油，一般涂于公扣前部，占全螺纹重新涂锁紧丝扣油，一般涂于公扣前部，占全螺纹2/3长度涂抹，并上至规定扭矩。长度涂抹，并上至规定扭矩。 6.5 6.5、下套管、下套管 1下放速度的控制下放速度的控制(1)套套管管下下

25、放放速速度度一一般般不不应应超超过过0.46m/s(1.5fts)。在在套套管管通通过过有有低低压压渗渗透透地地段段时时及及带带有有浮浮箍箍、扶扶正正器器、刮刮泥泥器器时时，更更应应控控制制下下放放速速度度在在0.23m/s(0.75fts)左左右右。尾尾管管以以立立柱柱方方式式送下时，速度控制在送下时，速度控制在0.250.30m/s范围内。范围内。(2)卡卡瓦瓦式式吊吊卡卡或或套套管管吊吊卡卡在在接接近近转转盘盘时时应应慢慢慢慢下下放放，避避免免冲击载荷对螺纹造成损伤或对管体造成损伤。冲击载荷对螺纹造成损伤或对管体造成损伤。(3)正常的硬地层、不易漏失的井段，下放速度也应控制，正常的硬地层

26、、不易漏失的井段，下放速度也应控制，一般速度为一般速度为300mh(米小时米小时)，最多不超过，最多不超过500mh。当当井身质量欠佳或泥浆性能不好时，其速度将减小至井身质量欠佳或泥浆性能不好时，其速度将减小至180200mh。2关于浮下及灌浆关于浮下及灌浆(1)带带有有浮浮鞋鞋、浮浮箍箍时时，在在下下入入34根根套套管管后后，应应采采用用循循环环的的方方式式进进行行检检查查，同同时时下下入入时时观观察察管管外外溢溢流流情情况况，如如连连续下入续下入58根无泥浆返出，则应分析是否浮箍失灵或井漏。根无泥浆返出，则应分析是否浮箍失灵或井漏。(2)最最佳佳灌灌浆浆方方式式是是，每每下下1个个单单根根

27、灌灌浆浆一一次次，这这样样尽尽可可能能缩缩短短了了管管柱柱在在井井下下的的静静置置时时间间，避避免免粘粘卡卡。套套管管进进入入裸裸眼眼段段应应采采取取这这种种灌灌浆浆方方式式。也也有有采采用用下下入入1015根根灌灌一一次次浆浆的的方方式式，但但要要求求在在灌灌浆浆的的同同时时，上上下下活活动动套套管管。大大尺尺寸寸套套管管尤尤应应及及时时灌灌浆浆，否否则则极极易易发发生生套套管管挤挤毁毁事事故故。灌灌浆浆排排量量要小，防止压入空气。要小，防止压入空气。(3)某些地区由于泥浆和井下特殊条件要求下套管中途循某些地区由于泥浆和井下特殊条件要求下套管中途循环，根据经验，要求每环，根据经验，要求每30

28、0500m进行一次，中途循环其进行一次，中途循环其环空流速不能大于钻井时的环空流速。环空流速不能大于钻井时的环空流速。3复杂情况处理复杂情况处理(1)下下套套管管过过程程中中需需长长时时间间灌灌浆浆，必必须须保保持持活活动动，上上下下活活动不少于动不少于3m。(2)套套管管遇遇阻阻时时，决决不不应应使使吊吊卡卡离离开开接接箍箍端端面面,往往往往0.5m距距离的下落将导致套管断落或压漏地层。离的下落将导致套管断落或压漏地层。(3)套套管管被被粘粘卡卡，上上下下活活动动处处理理时时，拉拉力力或或压压缩缩力力均均应应控控制在抗拉强度范围内，并保持安全系数不小于制在抗拉强度范围内，并保持安全系数不小于

29、1.50。(4)超过超过J56(K55)以上钢级的套管焊接作业，将极大以上钢级的套管焊接作业，将极大降低套管热处理作用，从而造成强度破坏和发生裂纹。降低套管热处理作用，从而造成强度破坏和发生裂纹。 必须焊接时应采取相应预热措施和使用与套管钢级一致的必须焊接时应采取相应预热措施和使用与套管钢级一致的焊条。焊条。 6.6 6.6、管串上的附件及扶正器、管串上的附件及扶正器 套管串上常规使用的附件：套管串上常规使用的附件： 与套管相联接的有与套管相联接的有引鞋引鞋(浮鞋浮鞋)、浮箍、分接箍、循环、浮箍、分接箍、循环接头、注水泥短节和套管外封隔器等。这些附件除本身接头、注水泥短节和套管外封隔器等。这些

30、附件除本身的特性外，必须具备相应条件下使用的套管强度性能，的特性外，必须具备相应条件下使用的套管强度性能，满足尺寸要求及螺纹标准。满足尺寸要求及螺纹标准。 不与套管螺纹相联不与套管螺纹相联的附件包括有扶正器、刮泥器、的附件包括有扶正器、刮泥器、水泥伞等，扶正器的使用影响套管下入及固井质量。水泥伞等，扶正器的使用影响套管下入及固井质量。套管扶正器于安装使用要注意的问题：套管扶正器于安装使用要注意的问题：(1)在直井中的使用安置方法：在直井中的使用安置方法：1)最最佳佳位位置置是是在在单单根根中中部部，扶扶正正器器两两端端加加止止退退环环，隔隔2.53m安装另一个。安装另一个。2)一端靠接箍一端靠

31、接箍，另一端加止退环，再隔，另一端加止退环，再隔2.53m加一个。加一个。3)扶正器中间加止动环扶正器中间加止动环。4)跨装在套管接箍上跨装在套管接箍上。考考虑虑直直井井条条件件及及扶扶正正器器最最大大安安装装间间距距，现现场场常常用用方方法法是是，在在油油层层部部位位，每每一一单单根根套套管管加加一一只只扶扶正正器器，非非油油气气层层段段每每间间隔隔一根套管加一只扶正器。一根套管加一只扶正器。(2)在斜井及定向井中的安装方法：在斜井及定向井中的安装方法：应当按照井径变化、井斜方位变化，通过计算确定扶正器应当按照井径变化、井斜方位变化，通过计算确定扶正器的最大间距。的最大间距。当已掌握井斜条件

32、时，对定向井扶正器的安置间当已掌握井斜条件时，对定向井扶正器的安置间距推荐数值见表距推荐数值见表34。 6.7、套管上扣扭矩、套管上扣扭矩 1概念概念(1)最最小小扭扭矩矩：由由经经验验确确定定，也也就就是是上上扣扣至至使使公公扣扣端端部部开开始始产产生生塑塑性性变变形形时时的的扭扭矩矩。常常取取75的的最最佳佳扭扭矩矩值值为最小扭矩值。为最小扭矩值。(2)参参考考扭扭矩矩：这这是是螺螺纹纹开开始始紧紧密密配配合合时时的的接接触触值值，参参考考扭扭矩矩取取最最小小扭扭矩矩的的10(对对于于小小尺尺寸寸和和AtlasBradBrod改改良良型型螺螺纹纹，参参考考扭扭矩矩值值还还要要低低)。上上述

33、述最最小小扭扭矩矩及及参参考考扭扭矩矩由由试试验验或或经经验验而而定定(只只有有圈圈数数值值是是计计算算的的)，所以称为参考扭矩。所以称为参考扭矩。(3)最最大大扭扭矩矩:油油管管和和套套管管的的最最大大扭扭矩矩取取最最小小扭扭矩矩的的150和和200。在在API经经验验作作法法中中，套套管管实实际际上上扣扣扭扭矩矩总总是是依依据据推推荐荐的的最最佳佳扭扭矩矩值值，但但有有偏偏差差，要要求求控控制制在在最最小小扭扭矩矩和和最最大大扭扭矩矩的的范范围围内内。它它们们三三者者的的关关系系是是：最最小小扭扭矩矩不不小小予予最最佳佳扭扭矩矩值值的的75(即即最最佳佳扭扭矩矩75=最最小小扭扭矩矩)；最

34、最大大扭扭短短为为最最小小扭扭矩矩的的200，而而操操作作规规定定最最大大扭扭矩矩值值不不大大于于最最佳佳扭扭矩矩值值的的150(API推荐最大扭短是最佳扭矩的推荐最大扭短是最佳扭矩的125)。(4)最最小小圈圈数数(紧紧扣扣圈圈数数)：它它是是通通过过参参考考扭扭矩矩所所得得的的圈圈数数，即即引引起起公公扣扣螺螺纹纹端端部部产产生生塑塑性性变变形形的的圈圈数数。对对于于API6扣扣圆圆螺螺纹纹及及梯梯形形螺螺纹纹，分分别别不不超超过过3.5及及2.5圈圈。最最大大圈圈数数不不超超过过最最小小圈圈数数的的3倍倍。对对于于API8扣扣圆圆螺螺纹纹，梯梯形形螺螺纹纹分分别别不不超超过过5.5和和5

35、圈，最低限紧扣圈数取最小圈数的圈，最低限紧扣圈数取最小圈数的25。(5)标标准准及及应应用用：在在上上扣扣时时，使使用用的的扭扭矩矩和和圈圈数数满满足足最最低低要要求求而而又又不不超超过过最最大大扭扭矩矩，套套管管上上扣扣情情况况是是最最佳佳的的。实实际际操操作作是是，首首先先是是使使最最小小扭扭矩矩值值满满足足或或最最小小圈圈数数满满足足要要求求，这这样样上上扣扣就就完完成成了了。如如果果只只达达到到最最低低限限圈圈数数，而而又又是是最最小小扭扭矩矩，这这样样上上扣扣质质量量就就较较差差。因因此此，参参考考扭扭矩矩、最最小小扭扭矩矩和和最最小小圈圈数数是是上上扣扣的的标标准准。最最大大扭扭矩

36、矩和和最最低低限限圈圈数数及及最最大大圈圈数数是是质质量量控制的标准。控制的标准。API推推荐荐的的上上扣扣扭扭矩矩见见附附录录中中表表格格所所列列。梯梯形形螺螺纹纹以以上上全全三三角角(A)符符号号基基线线为为准准。各各种种改改良良型型螺螺纹纹的的上上扣扣扭扭矩矩，各各厂厂家家提提供供专专门门的的数数值值，例例如如VAM螺螺纹纹、凡凡洛洛克克(VALLOUREC)公司提供的上扣扭矩见附录表。公司提供的上扣扭矩见附录表。2.关于上扣的计算关于上扣的计算(1)上扣圈数上扣圈数(上扣达到屈服和密封上扣达到屈服和密封)1)公扣螺纹端达到屈服时其圈数计算公式公扣螺纹端达到屈服时其圈数计算公式式中式中上

37、扣圈数（手紧后的机紧圈数）；上扣圈数（手紧后的机紧圈数）；管体最小屈服强度，管体最小屈服强度，MPa（psi）；）；E刚刚的的弹弹性性模模量量，MPa（psi)（2.07MPa或或30，000，000psi）；）；T锥度，（锥度，（LTC为为0.0625）；）；P螺距，螺距，cm/扣（扣（in/扣）；扣）；a套管内半径，套管内半径，cm（in）；）；b节距（啮合面处）半径，节距（啮合面处）半径，cm（in）；）；c接箍外半径，接箍外半径，cm（in）。）。 图图32Ng计算示意图计算示意图图中数字图中数字1为公扣末端平面位置为公扣末端平面位置，2为手紧扣平面位置为手紧扣平面位置。对对于于梯梯形

38、形螺螺纹纹见见API标标准准5B附附录录B第第6页页。为为啮啮合合直直径径，为完整螺纹长度。螺纹锥度为完整螺纹长度。螺纹锥度T（梯形螺纹）：梯形螺纹）： 4 41313 T=0.0625T=0.0625 16 162020 T=0.0833 T=0.0833 节距半径节距半径b:b: 在至完全扣长度平面处在至完全扣长度平面处 公扣扣端平面公扣扣端平面（441313） (16 (162020) )2）上扣达密封的上扣圈数）上扣达密封的上扣圈数式中式中由手紧面上至密封的紧扣圈数；由手紧面上至密封的紧扣圈数；套管抗内压额定值，套管抗内压额定值，MPa(psi)；管端扣处啮合半径，管端扣处啮合半径，c

39、m(in)。(2)API作作业业对对螺螺纹纹联联接接质质量量的的评评定定公公螺螺纹纹与与接接箍箍强强度及漏失阻力的计算：度及漏失阻力的计算：1)干扰干扰(形成阻力影响标志形成阻力影响标志)式中式中I干扰值，干扰值，cm(in)；T锥度；锥度；N紧扣圈数；紧扣圈数；P螺距，螺距，cm每扣每扣(in每扣每扣)2)承载压力承载压力(上扣引起的上扣引起的)式中式中由上扣引起螺纹配合面间的承载压力，由上扣引起螺纹配合面间的承载压力，MPa(psi)； b公扣端处节距半径，公扣端处节距半径，cm(in)。(3-1)(3-2)3)上扣引起的公扣切向应力上扣引起的公扣切向应力式中式中环形压缩应力，由于上扣施加

40、给公环形压缩应力，由于上扣施加给公扣上的力，扣上的力，MPa(psi)。4)上扣引起的接箍切向应力上扣引起的接箍切向应力 式中式中上扣引起作用于接箍上的周向张上扣引起作用于接箍上的周向张 应力，应力，MPa(psi)。(3-3)(3-4)5)上扣至下扣屈服时的圈数上扣至下扣屈服时的圈数式中式中公扣上至屈服时的紧扣圈数；公扣上至屈服时的紧扣圈数；套管钢级的最小屈服强度，套管钢级的最小屈服强度，MPa(psi)。6)由于内压力引起公扣切向应力由于内压力引起公扣切向应力式中式中内压力额定值引起公扣所受周向压缩应内压力额定值引起公扣所受周向压缩应力，力，MPa(psi)；内屈服压力额定值，内屈服压力额

41、定值，MPa(psi)。 (3-5)(3-6)7)内压力引起的接箍切向应力内压力引起的接箍切向应力式中式中内压力额达值引起接箍受到的周向张内压力额达值引起接箍受到的周向张应力，应力，MPa(psi)。8)内压力引起的螺纹承载压力内压力引起的螺纹承载压力 式中式中内压力额定值形成的螺纹啮合面间的内压力额定值形成的螺纹啮合面间的 承载压力，承载压力，MPa(psi)。(3-7)(3-8)9)接箍的联合应力用公式接箍的联合应力用公式(34)、(37)。10)公扣联合压缩应力用公式公扣联合压缩应力用公式(33)、(36)。11）联合承载压力用公式）联合承载压力用公式(32)、(38)。a不超过承载压力

42、的内压力不超过承载压力的内压力b联接的附加上扣数联接的附加上扣数式中式中在内压力作用下，满足密封的上扣圈数。在内压力作用下，满足密封的上扣圈数。(3)上扣使螺纹达到的程度上扣使螺纹达到的程度公扣面：公扣面：1)作用在螺纹啮合面上的联合承载压力大于内压力。作用在螺纹啮合面上的联合承载压力大于内压力。2)上扣使公扣应力小于最小屈服强度。上扣使公扣应力小于最小屈服强度。手紧面：手紧面：1)上扣于接箍上的应力小于最小屈服强度。上扣于接箍上的应力小于最小屈服强度。2)内压力引起接箍应力小于最小屈服强度。内压力引起接箍应力小于最小屈服强度。 对套管联接质量评定，上扣应力计算表，见表对套管联接质量评定，上扣应力计算表，见表3-5。