苏金洋，花志斌，薛自建

基于应变设计的变强度套管研究

苏金洋，花志斌，薛自建

（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司，河北青县062658）①

针对现有热采井用套管套损率高的现状，对热采井工况及套管的受力情况进行分析，提出了基于应变的变强度套管设计思路，通过对材料化学成分的分析及热处理工艺的研究，试制出了变强度套管。套管适用性评价结果表明：变强度套管具有连接强度高、密封性能好、高温性能好的特点，满足了热采井工况对套管的性能要求。

变强度；套管；基于应变设计；热处理

变强度套管的研究开发是根据油田热采井的生产需求而进行，据有关资料统计，稠油热采井套损率平均为20%～30%，局部区块达70%，位于油田套管损坏之首［1-2］。我国的稠油资源较为丰富，主要分布在新疆、辽河、胜利及河南油田，仅新疆油田在红

003及风城区已探明可开采储量逾4亿t。随着稠油热采技术的进步，稠油的大规模开采已提到日程上。因此，开发适用于稠油热采井专用套管是适应生产需求、提高热采效率、减少套损事故、降低经济损失的有效方法。

1　热采井井况及套管使用现状

稠油是一种黏度高、流动性差的重质原油，常温下黏度很大，其黏度对温度非常敏感，随着温度的上升黏度急剧下降。因此，稠油开采大部分采用加热的方法，国内最常用的是单井注蒸汽法，注入蒸汽的平均温度约320℃。在向稠油热采井注入蒸汽的过程中，套管受热时由于受到约束而无法膨胀，从而受到较大的压应力作用，停注采油时由于温度下降的过程中金属材料的松弛和蠕变作用，套管又受到较大的拉应力作用。……