文档介绍：引言 “石油工程与装备”包括两大部分: 石油工程(油田开发)和石油装备(石油机械)。 石油工程:包括钻井工程(工艺),采油工程(工艺)。即如何打井,怎样采油。在油田现场学机械的需要了解钻、采工艺过程知识,本课包括石油工程的内容,但所占比重较少。 石油装备:是钻井、采油机械的概括。装备可认为是机械工程(机械系统),并应包括电器设备。 本课主要内容:钻井、采油机械各半。
教材:《石油钻采机械概论》35元;
参考书:《采油机械设计计算》
考试:学校统一安排考试,闭卷,侧重概念性、知识性内容,涉及面广。考试以笔记内容为准,平常注意听课,最后集中总结一下即可。
听课笔记,只记标题、彩体字。
作业甚少,算总成绩,一次作业5~10分。
第一章钻井工艺技术
第一节    井身结构
一、套管
套管是加固井壁所用的钢管。
1. 套管材料:高合金钢,【含C,Mn,Mo,Cr,Ni,Cu,P,S,Si(硅)。】
:【API (美国石油学会标准)标准套管】
套管按强度高低分级,有:H-40,J-55,C-75 ,N-80,P-110等。
字母:含化学成份的分类代号;
数字:最小屈服极限,单位:KSI( )。
【1 PSi( )==】
:无缝套管,用热轧,上海宝钢;
焊接套管,用钢板卷筒直焊缝,宝鸡钢管厂。
4. 尺寸规格:用外径表示。
生产直径400mm以上的中大口径无缝管坯
无缝管:先穿孔。穿孔是靠外径布置的轧辊和心塞头的作用来实现的。
主要有:
三角螺纹连接;
偏梯形螺纹连接;
特殊螺纹连接。
偏梯形螺纹
套管端
接箍端
5. 套管螺纹连接
(1)三角螺纹连接
承载面:齿侧角30°;
在轴向拉力下,产生较大径向分力。
连接强度:为管体强度的60~75%。
密封方式:齿间干涉及丝扣油堵塞,
密封性差。
(2)梯形螺纹连接
承载面: 3°;
导向面:10°;
增强了齿形,减少了径向力。
连接强度:为管体强度的85%。
密封方式:齿间干涉和丝扣油堵塞,
密封性差。
轴向拉力
套管接头扣牙
(3)套管接头螺纹受力分布规律
在轴向拉力作用下,近似于抛物线,接头螺纹两端扣牙受力大,中间部位大多数扣牙受力很小。
二、井身结构
下不同层次的套管固结井壁就构成了井身结构。(参看图1-16)
:防止表土坍塌,引入钻头。
【一口井中最大尺寸套管(20-40m)】。
:加固上部疏松岩层井壁。封隔浅层水;【安装防喷器、套管头、采油树(30~100m)】。
:封隔上部油、水、气层、坍塌层。【根据地质情况下n层技术套管】。
(生产套管):最后一层套管,形成井筒,使油气入内。内放油管。
三、套管在井下的承载情况
套管在下井、固井、完井(射孔)过程中,承受复杂载荷。
1.  外挤压力
固井时,管外泥浆和水泥浆液柱压力;
地层对套管施加的静水压力(均匀外压);
地层中的油、气、水压力;
设计套管外挤压力时,认为管内掏空,管外按泥浆柱计算外挤压力。
对于高塑性地层(如膨胀性页岩)和岩盐层,外挤压力以上覆岩层压力为计算依据。
2. 内压力
井口开时,等于管内液柱或气柱压力;
井口关时,等于井口压力与管内液柱或气柱压力之和。
井喷和压裂时受内压。
注水和注热蒸汽内压(从套管内注入)。
3. 拉力载荷
主要由套管自重引起。
泥浆浮力、注水泥流动阻力;
下套遇卡提力;
下套刹车动载等。
:完井时,射孔。(固井后射孔使油流入井筒)
、腐蚀应力。