幸雪松，王晓鹏

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)



利用套管强度余量进行套管设计初探

幸雪松，王晓鹏

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

摘要：为更加充分利用套管强度余量，完善套管设计方法，提高套管设计的科学性、经济性和安全性，研究了国内外套管设计方法，提出了利用可靠度设计方法进行套管设计，采用高精度小子样方法对套管(外径244.5mm，公称质量59.53kg/m，钢级N80)强度试验数据进行处理。通过可靠度设计方法和高精度小子样方法的结合，建立了一种新的套管强度设计方法。同时，介绍了该设计方法的设计原理，分析了适应性。采用套管强度余量的套管设计方法，对某油田进行套管设计，结果表明，如果按API名义强度值，以59.53kg/m规格的套管强度不满足设计要求，应选用以69.94kg/m规格的套管，但考虑套管余量强度后，59.53kg/m规格的套管满足设计要求，成本节省15%。利用套管强度余量进行设计可使套管强度性能得到更加充分的利用，且具有较好的经济效益。

关键词：套管强度余量；套管设计；可靠性设计；安全强度性能；经济效益

1 套管设计方法概述

国内外现行套管设计标准常使用的是API和ГОСТ标准，但各国根据自己的实际情况发展了各自的套管柱设计方法。比如，国内通用的等安全系数法、最大载荷法，国外的边界载荷法、套管可靠性设计方法等[1-6]。

所谓等安全系数法，即套管柱各段的最小安全系数等于(或大于)规定的某个安全系数值。何世明等[7]以三轴应力设计为基础，对传统的等安全系数法进行了改进，提出了改进的等安全系数法。……