“退火溫度”對石油套管的磨損有什么影響？
石油套管鉆井是一種新型的油氣鉆井方法，對油氣田的高效開發(fā)具有重要的現(xiàn)實意義。地面驅(qū)動套管鉆井，無論是頂部驅(qū)動還是轉(zhuǎn)盤驅(qū)動，都必須通過旋轉(zhuǎn)井下套管柱傳遞扭矩，才能實現(xiàn)破巖鉆井。
因此，在套管鉆井中，套管管柱作為鉆柱，將在套管鉆柱承受拉伸、壓力、彎曲、扭轉(zhuǎn)、振動等載荷的基礎(chǔ)上，根據(jù)套管的磨損規(guī)律，結(jié)合API5C5物理試驗尺寸要求，通過有限元計算和分析方法，研究了具有外表面磨損缺陷的套管在鉆井后的極限剩余抗擠強度和極限剩余抗拉強度，分別得到了套管的均勻磨損和偏心磨損條件，給出了套管鉆井過程中套管管柱外表面磨損缺陷的臨界長度大小，以及不同失效準則下套管管柱剩余抗擠強度和剩余抗拉強度的計算公式，為套管鉆井套管柱的設(shè)計計算奠定了理論基礎(chǔ)。影響TP130TT152.4mm 16.90 mm新型套管抗擠強度的因素對該類套管的正確選擇具有重要的指導(dǎo)意義。
采用有限元方法計算分析了套管缺陷壁厚不均勻性、橢圓度和不均勻載荷對套管抗擠強度的影響。計算結(jié)果表明，在非均勻外擠壓載荷作用下，套管仍具有較高的抗擠壓能力，在靜水壓力作用下，隨著壁厚不均勻性和橢圓度的增加，套管的抗擠壓強度下降。
石油套管損壞主要集中在鹽層。由于工藝條件和產(chǎn)品條件的限制，鹽段石油套管基本上采用重熔法，平均使用壽命僅為5年左右。超深井在異常高壓擠壓條件下，壁厚和鋼級均相當?shù)纳罹?，超深井的套管磨損是我國西部油氣資源勘探開發(fā)中迫切需要解決的重要工程問題。以下是兩種重要的套管磨損預(yù)測方法，確定了深井和超深井套管磨損研究的主要發(fā)展方向。
1.合金電極具有良好的活化性能，在1~4次充放電循環(huán)后可達到大放電容量。合金電極的大放電容量Cmax增加，大值為399.2mA h / gx = 0，并用Al代替。隨著增加，合金電極的氫吸收和解吸平臺壓力降低，并且氫吸收滯后增加。同時，退火處理可以顯著提高油套管合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性。經(jīng)過60次充放電循環(huán)后，合金電極的容量保持率（S60大值為76.7％x = 0.1）。
2.采用直流磁控濺射離子鍍技術(shù)，在金屬誘導(dǎo)下對油膜進行結(jié)晶，制備了鋁硅和鎳硅薄膜。采用真空退火爐和X射線衍射儀對樣品進行了不同溫度的退火處理，分析了退火后薄膜的相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，硅薄膜的L誘導(dǎo)結(jié)晶效果好，其次是銅和鎳誘導(dǎo)的硅薄膜結(jié)晶效果差；在400℃下，L誘導(dǎo)的硅薄膜結(jié)晶效果好，硅的平均晶粒尺寸隨退火溫度的升高而增大；銅硅薄膜的內(nèi)應(yīng)力越大，硅薄膜的形成越明顯。
采用有限元方法計算分析了套管缺陷壁厚不均勻性、橢圓度和不均勻載荷對套管抗擠強度的影響。計算結(jié)果表明，在非均勻外擠壓載荷作用下，套管仍具有較高的抗擠壓能力，在靜水壓力作用下，隨著壁厚不均勻性和橢圓度的增加，套管的抗擠壓強度下降。
1.合金電極具有良好的活化性能，在1~4次充放電循環(huán)后可達到大放電容量。合金電極的大放電容量Cmax增加，大值為399.2mA h / gx = 0，并用Al代替。隨著增加，合金電極的氫吸收和解吸平臺壓力降低，并且氫吸收滯后增加。同時，退火處理可以顯著提高油套管合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性。經(jīng)過60次充放電循環(huán)后，合金電極的容量保持率（S60大值為76.7％x = 0.1）。
2.采用直流磁控濺射離子鍍技術(shù)，在金屬誘導(dǎo)下對油膜進行結(jié)晶，制備了鋁硅和鎳硅薄膜。采用真空退火爐和X射線衍射儀對樣品進行了不同溫度的退火處理，分析了退火后薄膜的相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，硅薄膜的L誘導(dǎo)結(jié)晶效果好，其次是銅和鎳誘導(dǎo)的硅薄膜結(jié)晶效果差；在400℃下，L誘導(dǎo)的硅薄膜結(jié)晶效果好，硅的平均晶粒尺寸隨退火溫度的升高而增大；銅硅薄膜的內(nèi)應(yīng)力越大，硅薄膜的形成越明顯。
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