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答:膨胀套管是一种特殊的石油专用管,除了应具备良好的膨胀性能外,还确保膨胀后达到AP标准相应钢级套管的力学性能,以满足工程应用要求一般通过液压或机械的方式使下放到井中的膨胀管柱发生水久塑性变形,在直径方向上影胀1030,为解决修井,完井、枸杞粉钻井等问题提供了新的解决途径;有若干研究还探讨其在“等井径钻井”方面的应用膨胀套管具有优化井身结构、降低钻采成本、节约作业时间、快速恢复生产、提高单井产量等诸多优势,被认为是21世纪石油钻采行业的性技术之一。但就目前整体面言,其主要应用于修井和钻采遇特殊地层处理,未能实现大规模工程应用。除了膨胀螺纹连接、膨胀工具配套等难题外,膨胀管材也是严重制约该技术发展的重要因素之影胀套管技术始于20世纪80年代末,由RoyalItchshell(荷兰壳牌)公司。目前,国际上的膨胀套管作业服务公司主要有美国Enventure(亿万奇),美因Weatherford(威德福),阿联首Halliburton(哈里伯顿)。
美国Bakerhughe(贝克体斯)、美国Schlumberger(斯伦贝谢)、TatNiPinelt()等,其中Enventure公司居于地位,实蘸着全球90以上的施工项目。当管柱进行膨胀施工时,管子受到内挤压力的作用面沿径向发生膨非,管柱材料将承受超过初始屈服应力的自内向外的应力而产生塑性变形,膨胀过程中遵循材料体积守恒原理,膨胀后管材长度可缩短3-4,壁厚减薄3-6。套管在膨胀以后的服段期间,将受到内托、外压及轴向拉伸或压缩载荷。根据包辛格效应的原理,管子此时承受内压的方向与初始膨胀方向相同,所以管子承受内压的能力有所增加,而承受外挤力的方向与初始膨胀方向相反,该方向的屈服限已经比膨胀前有所降低,所以管子承受外压挤毁的能力有所下降。国外研究人员对减少因壁厚减薄和包辛格效应导致膨胀后管材抗挤强度下降的方法进行了研究,但目前尚未找到非常的方法。另外,影胀后管材的残余应力对氢致开裂。应力腐蚀等的腐蚀性及其对服役寿命。
性的影响也鲜见报道,这些都是高性能膨胀套管开发所将面临的难题(1)国外研究现状在膨胀套管材料的研究上,国外花费了大量的时间,其中RoyalDutchShell公司在材料研究方面,花了近6年的时间,目前还在继续研究。特别计对K55、L80的大量膨胀试验研究结果显示,经20的径向影胀后,K55、180套管的屈服强度和抗拉强度上升、断后伸长率下降,但仍满足APISpec5CT标准相应钢级的力学指标要求,见表1-3.试验结果还显示,K55、L80套管膨胀后冲击韧性下降显著,抗挤强度也比膨胀前下降近30,数据接近枸杞粉或略低于APIBull5C3标准的低要求,但内压强度没有不利影响表1-3国外K55、180套管膨胀前后力学性能对比服强度抗拉强度断后伸长率屈强比/MPa/MPa61397×77220径向底后22压自27.1L80197×7.7220径向568国外在对K55.180.P110等常规套管材料进行大量膨胀性能试验研究的同时,也对管线钢(X52、X65等)。35CMo耐热钢,低温钢。