套管短节

　　井筒传热过程中油管接箍的散热损失的计算

　　真空隔热石油套管是湿蒸开采重油的主要设备之一。目前，国内外许多学者在研究绝缘管轴传热时，都没有准确地计算出油管接箍的散热情况，并根据整个轴的散热损耗，将其全部乘以一定的修正系数。油管接箍散热的方法给隔热油管的传热计算带来了很大的误差，因此，石油套管厂家利用油管接箍视觉导热的概念模拟油管接箍段的传热，对油管接箍段的热损失进行了分析。

　　以往，在解决井筒热传递问题时，经常忽略油管接箍传热，采用全传热系数修正方法对绝热管的传热进行修正。总传热系数的校正方法无疑将简化计算和编程，但由于在总传热中油管接箍热传递的比例大，因此不能有效地控制由这种简单校正引起的误差。因此，通过计算绝缘管的总传热系数和油管接箍的总传热系数的方法，计算油管接箍的传热量。

　　从热力学，传热和两相流理论的角度，综合分析了井筒的传热过程，给出了井筒热损失的热力学和传热数学模型。该模型不用于计算油管接箍的散热量。估算方法是分别计算绝缘管的传热系数和油管接箍的传热系数。计算结果表明，油管接箍的散热率随着绝缘油管导热系数的降低而增大。估计油管的热损失30%是不合理的。

　　石油套管的处理工艺

　　石油套管是一种大直径管道，可作为固定的油气井壁或井筒。将套管插入井筒中并用水泥固定，以防止井筒将地层和井筒分离，从而防止钻井泥浆循环钻井。

　　对于直径小于6毫米的钢，可以使用30 sokHz的单频电源加热石油套管。钢丝感应加热电源采用双频电源、8~iokHz中频电源和0kHz超频电源加热。根据回火温度和力学性能、松弛率和金相组织三个体系，综合评价，认为含碳量约为0.80%的高碳钢丝在热处理过程中回火温度应为340～380C。对于直径小于5mm的钢丝，可选择中、下回火温度;对于直径较大的钢丝，可选择石油套管中、上回火温度。

　　处理工艺采用线感应加热技术，可通过准确的加热温度自动控制。通过传感器的设置，结合钢丝的提前速度，可以解决钢丝等温分解时间的问题。采用感应式或电阻丝式加热的方式进行隔热设计，并能准确控制温度。

　　对直径为4mm的65Mn钢丝经上述三种索氏体处理后的罗氏性能进行比较，从不同处理方法测得的力数性能数据可以看出，在连续加热SOXHlet处理的条件下，除扭转弯曲数外，石油套管感应加无铅浴淬火和感应加热无铅浴正火的效果也较好。在连续加热条件下，石油套管感应加无铅浴淬火和感应加热无铅浴正火效果明显。其它力学性能均优于传统加热铅浴淬火处理的机械水平。

　　油管失效多是由油管接箍的流场诱导导致的

　　随着油气田开发的不断深入，井下管柱的工作条件越来越差，各个油田都发生了一系列API石油套管失效事故，造成了巨大的经济损失。统计表明，约64%的石油套管失效事故发生在螺纹连接。石油套管失效的原因非常复杂，国内外学者也从不同的角度进行了大量的研究。一方面，石油套管加工尺寸的偏差、现场操作和抽油杆的摩擦导致油管内壁端部机械损伤，导致油管失效;另一方面，腐蚀液在油管中流动，油管接箍处的流场突然变化，加速了管壁的腐蚀，J55套管短节生产厂家，导致油管的失效。目前，J55套管短节现货销售，对流场变化引起的油管失效的研究相对较少。

　　API连接管油管接箍紧固后，接头中间有一个25.4

mm长的凹槽，J55套管短节供应商，称为“J”形区域。在实际加工过程中，由于公差的存在，“J”形区域的尺寸发生了变化。油管柱内流动通道的变化会引起涡流场和压力的突变。

　　在流场和压力分布规律中，套管短节，石油套管厂家研究了流路结构变化与流场诱导失效之间的关系。在此基础上，设计了API圆螺纹油管专用密封衬砌组合结构，解决了油管接箍流场引起的故障问题。

　　油管接箍处流场突变是石油套管失效的原因之一。研究流道结构与流场诱导失效的协同效应，可以更有效地预防油管柱失效。油管接箍中部“J”形区存在明显的涡流现象。压力波动将形成低压区。油液蒸发，冲击油管壁，加速油管接箍腐蚀失效。内衬管密封组合结构能有效避免流道突变，改善油管接箍接头螺纹部位的流场分布。

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