第3章2 套管设计基础
管道工培训课件——管道安装基本技术(中级)
填料为增加接口严密性，防止螺纹锈蚀
法兰连接
使用范围
管道和法兰阀门的连接、管道与法兰管件（盘式 弯头、三通等）、法兰接口的设备等
优点
拆卸方便、连接强度高、严密性好。
常用法兰：钢制和铸铁两大类。
丝扣法兰：一般 为 铸铁法兰，主要 用于镀锌 钢管与带法兰的附件连接。
（2）干管的安装要求
1）管道支架的安装，应位置应准确，埋设应平整牢固。与管道接触 应紧密，固定应牢靠。
2）支架的数量和位置可根据设计要求确定，若设计上无具体要求时， 可按下表的规定执行。
3）采暖干管过墙壁时应设置套管，其两端应低饰面l0mm。
5）明装管道成排安装时，直管部分应互相平齐。
6）应保证采暖干管的坡度要求。
工具
管子割刀
适用于DN15-100的钢管
注意事项
应按管径的规格选择管子割刀 割管时刀片应垂直于管子的切断画线 进刀量不宜过大，以免管口收缩 割管时用力均匀，不要左右晃动，以免损坏刀片 切断后的管子应铣去管口内径缩口边缘部分
3、砂轮切割机切割（磨割）
工具
砂轮切割机：由电动 机、砂轮片、夹钳、 四轮底座、操纵杆和 带开关的手柄组成。
平正 无毛刺和铁渣 无断面收缩
1、钢锯切断
工具
手工锯
由固定式或活动式锯架及锯条组成 锯条有：12″×18（粗牙）、 12″×24（细牙）
适用于钢管、有色金属管、塑料管
注意事项
按管材壁厚选锯条。 锯条锯齿向前 管子要固定 先画线 加适量润滑油
适用范围
Φ<50mm
2、刀割
焊接质量检查
☆ 外观检查：平整无明显缺陷 ☆ 内部检查：密封性检查 ☆ 强度检查：机械强度、焊缝抗拉强度检查
地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83
.中华人民共和国国家标准地基与基础工程施工及验收规范GBJ 202－83主编单位：上海市建筑工程局批准单位：中华人民共和国城乡建设环境保护部（报中华人民共和国国家计划委员会备案）实施日期：1984年5月1日目录第一章总则第二章井点降低地下水位第一节一般规定第二节轻型井点第三节喷射井点第四节电渗井点第五节管井井点第六节深井井点第三章地基第一节灰土地基第二节砂和砂石地基第三节碎砖三合土地基第四节重锤夯实地基第五节强夯地基第六节预压地基第七节砂桩第八节土和灰土挤密桩第九节振冲地基、第十节旋喷地基第十一节硅化地基第四章桩基础第一节一般规定第二节钢筋混凝土预制桩第三节板桩第四节钢管桩第五节混凝土和钢筋混凝土灌注桩第六节木桩第七节工程验收第五章地下连续墙第一节一般规定第二节墙体施工第三节工程验收第六章沉井和沉箱第一节一般规定第二节沉井第三节沉箱第四节工程验收附录一轻便触探“检定锤击数”试验方法附录二硫磺胶泥的配合比和主要物理力学性能指标附录三建筑物和构筑物沉降观测要点附录四选择锤重参考表附录五施工记录表.第一章总则第1．0．1条本规范适用于工业与民用建筑的地基与基础工程的施工及验收。
地基与基础工程中有关土石方、砖砌体、混凝土和钢筋混凝土等工程，除应按本规范执行外，尚应按国家标准《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201－83）《砖石工程施工及验收规范》（GBJ203－83）和《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GBJ2O4－83）的规定执行。
铁路、公路、水工建筑和矿井巷道工程等有特殊要求的地基与基础工程，应按有关的各专门规定执行。
第1．0．2条地基与基础工程施工前，必须具备下列资料：一、施工区域内建筑场地的工程地质勘察报告；二、地基与基础的施工图纸，并应附有原有地下管线和其他障碍物的资料；三、施工组织设计或施工方案；四、必要的试验资料。
注：施工时如发现实际情况与工程地质勘察报告不符时，应通知有关单位处理。
电气工程--配管、配线基础知识
第一部分：电气配管配线基础知识1、电线管：分为套接扣压式薄壁镀锌铁管（KBG）和套接紧定式镀锌铁管（JDG），以及MT电线管（黑铁电线管）,黑铁管内外壁需要刷油，若埋在混凝土中则外壁不用刷油。
2、钢管:分为SC焊接钢管和RC水煤气管，他们有镀锌和非镀锌（黑铁）之分，根据05D1第133页图表可知：SC焊接钢管是一种薄壁钢管，而RC是国标管。
3、可绕金属套管：即可挠金属电线保护套管（本定额是指普利卡金属套管（PULLKA）：具有可挠性可自由弯曲的金属套管，可挠金属电线保护套管外层为镀锌钢带中间层为冷轧钢带里层为耐水电工纸；包塑可挠金属电线保护套管：可挠金属电线保护套管表面包覆一层塑料。
主要用于混凝土内埋设及低压室外电气配线方面。
其规格代号是以管内径为标准的，如10#内径为9.2mm，24#内径为23.8mm，50#内径为49.1mm。
4、塑料电线管：有UPVC阻燃电线管、硬塑料管、阻燃硬塑管、半透明塑料管等。
5、金属软管：电气工程中所使用的金属软管是指用镀锌低碳钢带制成的无填料的金，适用于无双保护层绝缘属软管，结构上又有单扣与双扣之分，俗称“金属蛇皮管”导线，在易燃或易撞击部位加以保护（如常见的P3 型镀锌软管）。
金属软管一般与用电设备及电动机接线盒与线缆保护钢管末端口的连接处，用来保护导线或电缆不受机械损伤；也常用于明配管过伸缩（沉降）缝时的连接保护管。
不锈钢金属软管；材质：304不锈钢/301不锈钢；结构：单扣型、双扣型；用途:用作自动化仪表信号的电线保护金属软管；用于保护精密光学尺、保护传感线路的不锈钢软管；具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性、防水性；并且提供一定的屏蔽作用的金属软管。
不锈钢仪表线路保护软管能保护电缆或管道避免受到电火花、热金属屑和化学污染的损害。
独特的制造技术确保产品的稳定性和柔顺性。
特殊预制材料的使用可屏蔽电磁波。
产品有两种基本类型：简单的啮合结构;双层扣接结构的不锈钢仪表线路保护软管。
套管式换热器设计手册
套管式换热器设计手册一、换热器简介套管式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，广泛应用于化工、石油、医药等领域。
它通过内管和外管的热传导作用，实现冷热流体的热量交换。
本手册将详细介绍套管式换热器的设计、制造、安装和维护等方面的知识。
二、设计基础2.1传热原理传热是热量从高温向低温的传递过程。
在套管式换热器中，热量通过内管和外管的传热面，由热流体传递给冷流体。
传热效率是换热器设计的关键因素，需综合考虑传热面积、流体温度、传热系数等因素。
2.2热力学基础热力学是研究热量转换和利用的学科，对于换热器的设计具有重要意义。
在设计过程中，需要考虑热力学第一定律和第二定律的应用，以提高换热器的能源利用效率和降低能耗。
三、套管式换热器结构3.1内管与外管内管和外管是套管式换热器的核心组成部分。
内管通常采用耐压、耐腐蚀的材料制成，而外管则起到保护和支撑的作用。
根据实际需求，可以选择不同材料和规格的内管和外管。
3.2连接方式套管式换热器的内管和外管之间通过连接方式实现密封和固定。
常见的连接方式有焊接、胀接、螺纹连接等，可根据实际需求选择合适的连接方式。
3.3密封材料密封材料用于内管和外管之间的密封，防止流体泄漏。
常用的密封材料有橡胶、聚四氟乙烯等，应根据实际工况选择合适的密封材料。
四、材料选择4.1耐压性能套管式换热器需承受一定的压力，因此材料应具备足够的耐压性能。
在选择材料时，应考虑其屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。
4.2耐腐蚀性根据实际工况中的流体成分和温度，选择具有良好耐腐蚀性能的材料，以提高换热器的使用寿命。
通信管线工程设计基础知识
课程内容
第一章 通信管线设计工作要点 第二章 通信线路基础知识 第三章 通信线路工程勘察 第四章 光缆线路的设计 第五章 通信管道的设计 第六章 通信管线的发展
第三章 通信线路工程勘察
• 线路工程设计中的“勘测”包括“查勘”和“测量”两个工序。 • 一般大型工程又可分为“方案查勘（可行性研究报告）”、“初步设计查勘
第一章 通信管线设计工作要点
• 二、通信线路按其业务不同，可分为市内电话线路、 长途通信线路。
• 市内电话线路是在一个城市范围内连接所有用户与 市话局的线路设备。
• 长途线路是连接县城以上城市之间的线路设备。
第一章 通信管线设计工作要点
第四节光缆线路工程设计过程
工程勘察
现场勘查、测量
工程设计
设计文本
第一章 通信管线设计工作要点
• 第二节设计程序和分类 • 设计必须根据工程规模和技术复杂程度等 具体情况划分阶段，并严格按设计程序进 行。目前建设项目的设计工作一般按两阶 段进行，即“初步设计”和“施工图设 计”。 • 通信管线包括： 通信线路工程和管道工程
第一章 通信管线设计工作要点
• 第三节通信线路分类 • 一、通信线路按其结构可包含光（电）缆； • 通信光（电）缆根据敷设方式不同，可分为架空光 （电）缆、地下光（电）缆（直埋、管道式）和水 底光（电）缆。 • 架空光（电）缆是架挂在电杆间的钢结绞线上，地 下光（电）缆直接埋设在土壤中，或通过人孔放入 管道中。通信电缆跨越江河时，一般将钢丝铠装光 （电）缆（称水线）敷设在水底。过海的通信光 （电）缆敷设在海底，称为海底光（电）缆。
?第一章通信管线设计工作的要点?第二章通信线路基础知识?第三章通信线路工程勘察?第四章光缆线路的设计?第五章通信管道的设计?第六章通信管线的发展课程内容第一章通信管线设计工作要点第二章通信线路基础知识第三章通信线路工程勘察第四章光缆线路的设计第五章通信管道的设计第六章通信管线的发展第一章通信管线设计工作要点?第一节工作要点?管线工程设计工作应根据工信部在通信建设工作方面的方针政策和法令并结合通信运营商的具体情况况建立正确的设计指导思想深入实际调查研究体现建设和使用上的多快好省确保优良的通信质量并做到经济上的合理及技术上的现代化满足设计任务书所规定工程项目的要求以为工程施工及设备投入使用维护的依据
套管基础培训资料
套管安装施工步骤
套管安装施工步骤
本文档将介绍套管安装的基本施工步骤。
以下是一般情况下套
管安装的常用步骤：
1. 准备工作准备工作
- 在施工现场确认套管的类型和尺寸，并与相关要求进行核对。
- 确保施工现场安全，包括清除障碍物和提供必要的安全设备。
2. 基础准备基础准备
- 根据套管的设计要求，在需要安装套管的位置进行地面准备
工作，包括挖掘和清理。
- 确保基础准备符合工程设计和施工要求。
3. 套管安装套管安装
- 将套管的一端垂直放置在基础位置，并确保套管与基础之间
有足够的间隙。
- 使用起重设备或其他适当的工具，将套管逐渐下降到基础位置。
- 定期检查套管在下降过程中是否受到任何损坏。
4. 水泥浆灌注水泥浆灌注
- 在套管周围形成一定的间隙后，使用水泥浆进行灌注。
- 确保灌注过程中套管的位置始终垂直，并确保水泥浆充分填满间隙。
- 根据设计要求，控制水泥浆的用量和灌注速度。
5. 固化和验收固化和验收
- 在水泥浆灌注完成后，等待一定的固化时间，使套管与基础紧密结合。
- 进行套管安装的验收工作，包括检查套管的位置、垂直度和水泥浆的质量。
- 确保套管安装符合相关的安全和质量要求。
以上是一般情况下套管安装的基本施工步骤。
具体的步骤可能会因工程要求和实际情况而有所调整。
在进行套管安装之前，请确保熟悉相关的设计规定和施工要求，并在必要时咨询专业人士的意见。
*注意：本文所述内容仅供参考，请在实际施工中遵循法律法规和相关标准，并根据具体情况进行操作。
*。
工业管道基础知识及造价(详细)
一、工业管道与分级 （一） 按介质压力分类 低压管道：0<P≤1.6MPa 中压管道：1.6 MPa＜P≤10 MPa 高压管道：10 MPa＜P≤42 Mpa;或蒸汽管道：
P≥9 MPa ；工作温度≥ 500℃ 。
（二）按介质的温度分类 介质温度小于或等于-40℃时称为低温管道。 介质温度在-40℃到120℃之间，称为常温
三、工业管道的安装组成
（一）管材
1、金属管材
（1）无缝钢管
a、一般无缝钢管：主要适用于高供热系统和 高层建筑的冷热水管和蒸汽管道以及各种机械 零件的坯料，一般在0.6MPa气压以上的管路都 应采用无缝钢管。
b、锅炉及过热器用无缝钢管。
C、不锈耐酸钢无缝钢管。
（2）焊接钢管
a、直缝电焊钢管：主要用于水、煤气等低 压流体和制作结构零件等。
二、常用工程材料分类
（一）金属材料
1、黑色金属：铁、碳素钢、合金钢。 2、有色金属：铝、铅、铜、镁和镍等及其
合金。
（二）非金属材料
1、耐火材料：耐火砌体材料、耐火水泥及 耐火混凝土。
2、耐火隔热材料：硅藻土、蛭石、玻璃纤 维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。
3、耐蚀（酸）非金属材料：铸石、石墨、耐 酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
2、冲压管件和焊接管件：施工中使用的成 品冲压管件和焊接管件一般分为冲压无缝 管件、冲压焊接管件和焊接管件三种。
3、高压管件：根据管道连接形式，管件两 端加工成螺纹或坡口，加工精度很高。
4、其他附件：
（1）吹扫接头：有两种连接形式：接头的 一端与胶管相连，另一端与丝扣阀相连； 接头的一端与胶管相连，另一端与钢管相 连。
b、铜及铜合金管：铜管分为紫铜管和黄铜 管两种，适用温度在250℃以下，多用于制 造换热器、压缩机输油管、低温管道、自 控仪表以及保温伴热管、氧气管道和建筑 给水管道等。
管道安装基础计算规则
第一章管道施工图识读1. 设计规范要求，暖气支管不得小于DN20。
2. 保温常规做法――给水：防结露保温，热水：保温，消防：不保温，冷冻水：连阀门都需保温，冷却水：按设计要求，未要求可以不作。
一般吊顶里的管道均需保温。
给水：暗敷防结露保温；明敷穿越门厅、卧室和客厅过门处必须做防结露保温。
排水：暗敷做防结露保温；明敷公共厕所座便上反水弯必须做。
管井里除消防、喷洒管道管道外均做保温。
3. 镀锌钢管连接方式：《DN100丝接，>DN100可焊接（需防腐），可法兰焊接（需二次镀锌），少量可丝扣法兰连接。
4. 管道外皮距墙距离为25-50mm。
5. 采暖干管接立管时，当立管直线管段<15m时，采用2个90。
弯头，当直线管段>15m 时采用3个90。
弯头。
6. 施工时，排水管宁高勿低，地漏宁低勿高。
7. 标高规定：室内管道一般为管中，室外管道排水为管内底，给水为管顶。
8. 暖气片中应与窗同轴。
9. 闸阀：开关作用，阻力系数0.5；截止阀：调节开关作用，阻力系数19。
10. 补偿器分为：自然补偿，方型胀力，弯头，波纹补偿器，套筒补偿器，球型胀力，角质胀力。
11. 集气罐：干管末端，其管径为末端管道直径的4-6倍。
膨胀水箱：稳压、排气、容纳膨胀水、信号作用。
气压罐：稳压、排气。
膨胀水箱共五根管道：膨胀管、循环管、溢水管、排污管、信号管。
集气罐安装位置：管道接口距集气罐上端2/3，距下端1/3。
12. 按照标准图集，掌握热媒入口情况。
13. PP-R管可以套用铝塑复合管或给水U-PVC管道定额。
14. （1）刚性防水套管：Ⅰ型防水套管，Ⅱ型防水套管，Ⅲ型防水套管Ⅰ型防水套管适用于铸铁管和非金属管；Ⅱ型防水套管适用于钢管；Ⅲ型防水套管适用于钢管预埋，将翼环直接含在钢管上。
（2）柔性防水套管一般适用于管道穿过墙壁处受有振动或有严密防水要求的构筑物。
一般管道穿外墙的管道加防水套管。
穿水池的管道采用柔性防水套管。
海洋钻井手册--井身结构与套管设计
钻头尺寸 mm 88.9 88.9 95.3 95.3 95.3 104.8 107.9 107.9 107.9 114.3 117.5 120.6 120.6 123.8 149.2 152.4 155.6 155.6 212.7 215.9 215.9 219.1 228.6 228.6 244.5 244.5 304.8 311.1 311.1 374.6 374.6 381 444.5 469.9 469.9 469.9
表 3-1-1
孔隙压力剖面 地层破裂 / 坍塌压力剖面 塑性盐层和泥页岩位置 地层信息 渗透层位置或漏失层位置 断层、破碎地层等 淡水砂层位置 浅气层位置 地质目标 定向井数据 定向井轨迹 其他 完井需求 所需最小直径
井身结构设计所需基本数据列表
满足钻井和采油目标所需要的最小井眼直径 测试 / 测井工具外径 油管尺寸 封隔器及相关设备要求尺寸 井下安全阀外径 生产井资料 在完井、生产和井下作业中所需求的套管尺寸 法律、法规限制 库存情况或采办策略 钻机设备限制
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2．井身结构设计内容 按井内压力系统平衡原则设计出各层套管的下入深度。要求在同一井段的裸眼内保持 压力系统平衡，即在钻进、起下钻及井涌压井过程中不会压裂上部地层而发生井漏；在钻 井作业和下套管时不会发生压差卡钻、卡套管等复杂情况。当特殊地层造成不能正常钻进 时，应考虑适当调整井身结构。 开发井的井身结构设计通常采用自下而上的原则进行，最后一层套管的下入深度通常 取决于井深或地质要求，而完井的油层套管尺寸通常取决于完井和采油作业的要求。对于 预探井，也可以采用自上而下的原则进行设计，最后一层套管的尺寸应考虑地层评价的相 关要求。 无论采用自下而上还是自上而下井的设计方法，井身结构设计均应保证同一裸眼段内 满足压力平衡原则，达到防喷、防卡和防漏的目的，同一裸眼井段井身结构设计必须满足 的压力约束条件为： （1）防喷、防塌：
采油工程第3章有杆泵采油
②抽油井工作制度与含水的变化关系
采油工程原理与设计
当油层和水层压力相同(或油水同层)时，油井含水不随工作 制度而改变；
当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量(降流压)， 将引起油井含水量的上升；
当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含 水量下降。
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采油工程原理与设计
(三)抽油杆柱的振动对柱塞冲程的影响
液柱载荷交变作用 抽油杆柱变速运动
抽油杆柱振动
抽油杆柱变形
理论分析和实验研究表明：抽油杆柱本身振动的相位在上 下冲程中几乎是对称的，即如果上冲程末抽油杆柱伸长，则下 冲程末抽油杆柱缩短。因此，抽油杆振动引起的伸缩对柱塞冲 程的影响是一致 ，即要增加都增加，要减小都减小。其增减 情况取决于抽油杆柱自由振动与悬点摆动引起的强迫振动的相 位配合。
图3-30 有气体影响的示功图
②充不满影响的示功图
采油工程原理与设计
充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。
图3-31 充不满的示功图
液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引 起抽油设备受力急剧变化的现象。
2.漏失对示功图的影响 ① 排出部分的漏失
图3-32 泵排出部分漏失
采油工程原理与设计
V L1 t1 / 2
图3-26 声波反射曲线
L
L1
t t1
图3-25 静液面与动液面的位置
2.无音标井
采油工程原理与设计
根据波动理论和声学原理，声波在气体中的传播速度为：
V KP
利用气体状态方程确定气体密度：PV
第3章1 井身结构设计
井身结构的定义
定义：井身结构包括套管层次和 下入深度，以及井眼尺寸（即钻 头尺寸）与套管尺寸的配合。
确定四类参数：套管层次、下入深度、 钻头直径、套管外径。
三、确定井身结构的原则及依据
（1）能有效地保护油气层，使不同压力 梯度的油气层不受泥浆污染损害。 （2）应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况
产生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井
周期最短。
三、确定井身结构的原则及依据（续）
（3）钻下部高压地层时所用的较高密度泥 浆产生的液柱压力，不致压裂上一层套管 鞋处薄弱的裸露地层。 （4）下套管过程中，井内泥浆液柱压力和 地层压力之间的压差，不致产生压差卡套 管事故。
四、井身结构设计中所需要的基础数据
1、地质方面的数据 2、工程类数据
3、套管及井眼尺寸标准组合
目前国内外所生产的套管尺寸及 钻头尺寸已标准化、系列化。套管与 其相应井眼的尺寸配合基本确定或在 较小的范围内变化。
七、井身结构简例
在垂深500m处的地层破裂压力梯度为1.3， 如果垂深为1500m处的地层孔隙压力梯度为 1.5 ， 如 果 采 用 平 衡 钻 井 技 术 ， 当 钻 至 1500m时，为了控制地层压力，钻井液密度 至少需要多大？如果此时500m处井眼为裸 眼，会发生什么事件？怎么处理？
一、井眼－地层压力系统
颜婉荪. 钻井地质基础. 北京: 石油工业出版社, 1981: 136
一、井眼－地层压力系统
在井眼中，各种压力体系的关系
p f pm p p G f Gm G p
Gm t Gs t
正文：p表示压力；G表示压 力梯度；t表示时间。 下标：f表示破裂；m表示泥 浆(钻井液)；p表示孔隙； s 表示坍塌。
第3章2 套管设计基础
1. 套管的外径 (e.g. 9 5/8” 244.5 mm)
2. 壁厚
(e.g. 1/2” 12.7 mm)
3. 材料的钢级 (e.g. N-80)
定义一种套管
4. 接箍螺纹的类型 (e.g. API LCSG)
5. 单根套管的长度 (e.g. Range 3)
6. 公称重量 (包括接箍重量的平均值，kg/m)
常规套管强度计算
API抗挤强度公式计算结果
200
180
套管抗挤强度(MPa)
160
实际挤毁压力
140
屈服强度挤毁压力
120
塑性挤毁压力
100
塑弹性挤毁压力 弹性挤毁压力
80
60
40
20
0
-20
10
20
30
40
50
60
外径/壁厚
外径为127.0 mm、N-80钢级套管的抗挤强度
（三）内压力及抗内压强度
套管设计 - 破裂 (源于内压力)
管体的内屈服压力 接箍的内屈服压力 在内压力作用下的抗漏失能力
p
p: 内压力
p
井内气体压力分布精确算法示意图
p0为第0步的压力 pf为地层压力 pi为第i步的压力 pi+1为第i+1步的压力 pn为第n步的压力
i为第i步的气体密度
Ti为第i步的温度 Zi为第i步的气体压缩因子 hi为第i步的气柱高度
《现代油气井工程理论和方法》第3章第2节
油气井套管柱设计理论和方法
进一步学习的参考资料
• 高德利著. 油气井管柱力学与工程.山东东营：中 国石油大学出版社，2006
• Rabia H.. 套管设计基础，华仲篪译. 北京：石 油工业出版社，1995
最新管道安装基础计算规则
管道安装基础计算规则第一章管道施工图识读1. 设计规范要求，暖气支管不得小于DN20。
2. 保温常规做法――给水：防结露保温，热水：保温，消防：不保温，冷冻水：连阀门都需保温，冷却水：按设计要求，未要求可以不作。
一般吊顶里的管道均需保温。
给水：暗敷防结露保温；明敷穿越门厅、卧室和客厅过门处必须做防结露保温。
排水：暗敷做防结露保温；明敷公共厕所座便上反水弯必须做。
管井里除消防、喷洒管道管道外均做保温。
3. 镀锌钢管连接方式：《DN100丝接，>DN100可焊接（需防腐），可法兰焊接（需二次镀锌），少量可丝扣法兰连接。
4. 管道外皮距墙距离为25-50mm。
5. 采暖干管接立管时，当立管直线管段<15m时，采用2个90。
弯头，当直线管段>15m 时采用3个90。
弯头。
6. 施工时，排水管宁高勿低，地漏宁低勿高。
7. 标高规定：室内管道一般为管中，室外管道排水为管内底，给水为管顶。
8. 暖气片中应与窗同轴。
9. 闸阀：开关作用，阻力系数0.5；截止阀：调节开关作用，阻力系数19。
10. 补偿器分为：自然补偿，方型胀力，弯头，波纹补偿器，套筒补偿器，球型胀力，角质胀力。
11. 集气罐：干管末端，其管径为末端管道直径的4-6倍。
膨胀水箱：稳压、排气、容纳膨胀水、信号作用。
气压罐：稳压、排气。
膨胀水箱共五根管道：膨胀管、循环管、溢水管、排污管、信号管。
集气罐安装位置：管道接口距集气罐上端2/3，距下端1/3。
12. 按照标准图集，掌握热媒入口情况。
13. PP-R管可以套用铝塑复合管或给水U-PVC管道定额。
14. （1）刚性防水套管：Ⅰ型防水套管，Ⅱ型防水套管，Ⅲ型防水套管Ⅰ型防水套管适用于铸铁管和非金属管；Ⅱ型防水套管适用于钢管；Ⅲ型防水套管适用于钢管预埋，将翼环直接含在钢管上。
（2）柔性防水套管一般适用于管道穿过墙壁处受有振动或有严密防水要求的构筑物。
一般管道穿外墙的管道加防水套管。
井身结构与套管柱设计
（11）投产措施
根据油层损害程度及油气层类 型，采用不同的投产措施。投产 措施往往用抽汲、N2气举、气化 水或泡沫来助排，必要时用盐酸 或土酸酸浸解堵，有的井则必须 采取酸化压裂措施后才能投产。
完井工程定义、理论基础、内容和操作程序等，构成了完井 工程系统。但此工程（或称工程系统）并非工作系统，而是从油 田开发的宏观出发，立足于油藏工程，近、远期结合，按完井工 程系统的要求，将钻井、完井、采油工程有机地联系起来，而不 是用完井工程去代替钻井和采油工程，还需要钻井、完井、采油 工程搞好各自的工作。在高科技时代的今天，各项工程都是互相 渗透而又共同发展的。强调提出完井工程概念和形成完井工程系 统的目的是： 1）尽量减少对油气层的损害，使其自然产能能更好地发挥。 2）提供必要条件来调节生产压差，以提高单井产量。 3）有利于提高储量的动用程度。 4）为采用不同的采油工艺技术措施提供必要的条件。 5）利于保护套、油管，减少井下作业量，延长油气井寿命。 6）近期与远期相结合， 尽可能做到最低的投资和最少的操作 费用，有利于提高综合经济效益。
Sk
式中的D21可用试算法求得，试取D21值代入式中求ρf ，然
后在设计井的地层破裂压力梯度曲线上求得D21所对应的地层 破裂压力梯度。如计算值ρf与实际值相差不多且略小于实际值 时，则D21即为中间套管下入深度的假定点。否则另取一D21 值计算，直到满足要求为止。
2.校核中间套管下到深度D21时是否会发生压差卡套管
现代完井工程的终极目的就是在生产层与 井筒之间建立一个良好的通道，并使油气井能 长期高产稳产。
B.现代完井工程的理论基础
●通过对油气储层及其潜在损害因素的研究和评 价，要求从钻开油层到投产全程实施储层保护，形
成油气层与井筒之间的良好的连通。
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套管中任一点处应力状态
s r 为径向应力 s t 为周向应力 s z 为轴向应力
（一）轴向拉力及套管的抗拉强度
Casing Design - Tension
轴向力计算中考虑的因素
• 在计算轴向力时，主要考虑的因素是自重， 其它可能要考虑的因素：井眼形状、动载、 钻井液浮力、弯曲和温度等。
常规套管强度计算
API抗挤强度公式计算结果
200
180
套管抗挤强度(MPa)
160
实际挤毁压力
140
屈服强度挤毁压力
120
塑性挤毁压力
100
塑弹性挤毁压力 弹性挤毁压力
80
60
40
20
0
-20
10
20
30
40
50
60
外径/壁厚
外径为127.0 mm、N-80钢级套管的抗挤强度
（三）内压力及抗内压强度
常规的载荷计算：内压
内压力计算模型
内压力计算模型有：
– 预设井涌量法； – Prentice方法； – Kastor方法； – 简化内压设计法； – 司钻法和等候加重法。
这些方法对于深井需要修正。
常规的载荷计算：内压
预设井涌量法示意图
井口
内压力
气体
钻井液 井涌点 井深
常规的载荷计算：内压
简化内压力设计法示意图
垂直井轴向力计算
n
T qi Li i 1
n+1
T
n
qnLn
2
q2L2
1
q1L1
常规套管强度计算
管体抗拉强度计算
TR 4
d
2 o
di2
YP
TR 为套管的管体抗拉强度 do 为套管的公称外径 di 为套管的公称内径 YP 为套管的最小屈服强度
（二）外挤压力及套管的抗挤强度
（二）外挤压力及套管的抗挤强度
外挤压力计算的一般原则
• 套管外压一般假设等于地层压力，对于表层套管 一般假设管内全掏空，技术套管一般假设部分掏 空，掏空的程度根据实际情况确定，生产套管一 般假设全掏空。
静止均匀流体压力的计算
流体密度
垂深
poc gH
压力
重力加速度
常规套管强度计算
API抗挤强度计算公式
• 屈服强度挤毁公式 • 塑性挤毁公式 • 塑弹性挤毁公式 • 弹性挤毁公式
载荷分析
垂深（m）
用简化公式和精确算法计算的井口压力比较
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
0
地层压力 简化公式 精确算法 井涌气体密度=0.700s.g. 温度梯度：2.00℃/100m 井涌气体类型：凝析气
20000
40000 60000 80000
压力（kPa）
100000 120000
• SY/T5322-2000，套管柱强度设计方法，国家石油 和化学工业局
• 李克向主编．钻井手册（甲方），上册．北京： 石油工业出版社，1990年6月：135~139
套管设计
一、初识套管 二、套管柱的受力分析及套管强度 三、套管强度设计原则 四、套管柱设计示例
一、初识套管
Typical Manufacture of Casing (Seamless)
1. 套管的外径 (e.g. 9 5/8” 244.5 mm)
2. 壁厚
(e.g. 1/2” 12.7 mm)
3. 材料的钢级 (e.g. N-80)
定义一种套管
4. 接箍螺纹的类型 (e.g. API LCSG)
5. 单根套管的长度 (e.g. Range 3)
6. 公称重量 (包括接箍重量的平均值，kg/m)
(e.g. 47 lb/ft，70 kg/m)
s e
Casing Threads and Couplings
API round threads - short API round thread - long Buttress Extreme line Other …
See Halliburton Book...
井口
内压力
饱和压力 气体
原油 井涌点 井深
常规的载荷计算：内压
套管设计 - 破裂 (源于内压力)
管体的内屈服压力 接箍的内屈服压力 在内压力作用下的抗漏失能力
p
p: 内压力
p
井内气体压力分布精确算法示意图
p0为第0步的压力 pf为地层压力 pi为第i步的压力 pi+1为第i+1步的压力 pn为第n步的压力
i为第i步的气体密度
Ti为第i步的温度 Zi为第i步的气体压缩因子 hi为第i步的气柱高度
{ CSG } { LCSG } { BCSG } { XCSG }
单根套管的长度分类
• Range 1(R-1): 16~25 ft (4.88~7.62 m) • Range 2(R-2): 25~34 ft (7.62~10.36 m) • Range 3(R-3): ≥34 ft (≥10.36 m)
钢坯
旋转加热炉
冲管
延伸
轧制
定径
热处理
热矫直
冷矫直 Provided by Siderca Plc, Argentina 冷却
Typical Manufacture of ovided by Siderca Plc, Argentina
一、初识套管－套管的分类
Wellhead Tubing Head
套管头
油管头
Production Casing 生产套管
Casing Head 套管头
Surface Casing 表层套管 Base Plate 底板
Conductor Pipe 导管
套管柱的定义
• 由不同种类套管及一些固井附件串接而成 的管柱。
二、套管柱的受力分析及套管强度
Casing Design套管设计 - Collapse挤毁
p
p: External Pressure （外压力）
Collapse Failure From External Pressure 外压力作用下挤毁失效
Note: Collapse pressure is affected by axial stress 注：挤毁压力受轴向应力影响
《现代油气井工程理论和方法》第3章第2节
油气井套管柱设计理论和方法
进一步学习的参考资料
• 高德利著. 油气井管柱力学与工程.山东东营：中 国石油大学出版社，2006
• Rabia H.. 套管设计基础，华仲篪译. 北京：石 油工业出版社，1995
• 郝俊芳，龚伟安编著．套管强度计算与设计．北 京：石油工业出版社，1987. 115