化学工程与装备2023年第1期62ChemicalEngineering&Equipment2023年1月综合工况下套管柱设计方法沈德新（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300459）摘要：套管设计是钻井设计中最重要的环节之一，本文系统介绍了基于套管强度要求，考虑腐蚀及套管磨损的影响，并兼顾套管下入可行性以及完井工具匹配性对套管的强度规格进行设计。从防腐图版入手，充分考虑套管的经济性及安全性，对套管的材质组合进行设计。基于套管的气密性要求以及下入过程的抗扭性能需求，对套管的扣型进行设计。基于此设计方法以渤海油田一口井为例，进行了套管柱的设计。后续实施表明，所选套管满足钻完井施工及生产需要。本文提出的套管柱设计方法对海上油田管柱优化设计具有一定的指导意义。关键词：套管设计；材质；扣型；强度海上作业由于其环境的特殊性，尤其重视对井完整性的管理，而套管是保障井筒完整性的重要屏障，因而，套管柱的设计对于海上井筒安全至关重要。随着海上油气开发的深入，深井、超深井的数量也不断增加，对套管柱的要求也越来越严苛，因而套管设计方法也需要进一步精细化研究，形成技术体系。本文将系统介绍海上油田套管设计方法。1套管设计方法1.1套管设计总体思路套管柱设计主要从套管规格、材质以及扣型三方面进行设计，设计思路见图1。图1套管柱设计总体思路1.2套管材质设计目前渤海油田内大部分油气田呈现为低CO2，不含H2S的特征，在CO2腐蚀环境下，通常认为分压超过0.021MPa时才可能发生腐蚀[1]。对于非腐蚀环境条件，可选择普通碳钢材质，而对于腐蚀环境条件，套管材质要满足后续生产过程中不发生腐蚀破坏，保障井筒完整性要求。设计中基于前期同层位流体取样数据，结合中海油防腐图版，初选套管防腐级别。对于9-5/8″套管，若初选结果为高铬钢，可进一步分析井筒温压曲线，结合防腐图版，降低上部井段的防腐级别，以实现降本。对于7″尾管，若后续有侧钻需求，且经测算普通碳钢材质套管在生产年限内满足腐蚀要求，可选用普通碳钢材质。DOI:10.19566/j.cnki.cn35-1285/tq.2023.01.067沈德新：综合工况下套管柱设计方法631.3套管扣型设计套管扣型设计重点关注气密性及抗扭性能要求。目前渤海油田大部分井，9-5/8″套管采用非旋转下套管方式可顺利下入，因此套管扣型无须具备抗扭性能，只需考虑是否有气密要求。普通油井在设计中可选用常规扣型，对于高温高压油井、气举井、气井、热采井、含腐蚀性流体的井以及气油比大于350m3/m3的...
