第8章-套管的损坏与修复
套管修理(修井工程课程)(行业相关)
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3、施工步骤
A、采用工程测井或封隔器法找漏、验串，确定套管破损位 置的实际深度。
B、下补贴专用通井规通井，检验补贴井段与补贴井段以上套 管有无变形、错断等，保证波纹管及补贴工具顺利入井下至 补贴井段。
C、下刮管器。补贴井段用刮管器反复上、下刮削套管内壁， 清除死油、死蜡、锈 蚀、射孔毛刺等。为保证补贴效果， 对于热采井应选择热洗或蒸汽、洗涤剂洗井，以彻底清除井 壁及及井内污物，一般应洗井至少一个半井筒容积以上。
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地层倾角对套损的影响示意图 1 －油层；2 －隔层；3 －生产井；
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岩性变化对套损的影响示意图 A －油井；B －注水井；C －油井
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（二）工程因素：
（1） 套管材质问题 （2） 固井质量问题 （3） 完井质量 （4） 井位部署的问题 （5） 开发单元内外地层压力大幅度下降问题 （ 6） 注入水浸入泥页岩的问题 （7） 注水不平稳问题
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五、套管补贴和取换技术
油水井外漏破损形式： 包括腐蚀孔洞、 破裂、 螺纹失效等。 一般在50 ～500 m 较常见，有些井在井口附 近或距井口10 ～20m 处也常发生破损漏。
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套管损坏的几种形式
螺纹粘扣
应力开裂
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折叠缺陷
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套管损坏的一些类型
套管磨损
套管挤毁
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套管损坏的实物
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套损检测技术
（一）机械检测法
（二）工程测井法
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第八章第8节变压器运行异常与事故处理试题(程5.31)
1.>[AE]地面上绝缘油着火应用干砂灭火。
（）答案:√试题解析:关键字:2.>[AE]当注油设备着火时，只能使用干粉灭火器和二氧化碳灭火器灭火。
（）答案:×试题解析:关键字:3.>[AC]运行变压器轻瓦斯保护动作，收集到黄色不易燃的气体，可判断此变压器有木质故障。
( )答案:√试题解析:关键字:4.>[AC]当变压器的储油柜(油枕)或防爆管发生喷油时，应立即停止运行。
( ) 答案:√试题解析:关键字:5.>[AC]变压器噪声的主要声源是铁芯(由于磁致伸缩)和在某些冷却系统中采用的风扇及潜油泵的噪声。
( )答案:√试题解析:关键字:6.>[AA]变压器故障可分为内部故障和外部故障两种。
内部故障是指变压器油箱内发生的故障,主要是绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等；常见的外部故障主要是套管渗漏油，引线接头发热及小动物造成单相接地、相间短路等。
( )答案:√试题解析:关键字:7.>[AA]变压器在工频耐压试验过程中，如果发现被试变压器内有放电声和试验回路中电流表指示突然增大，则表示被试变压器已发生放电或击穿。
( )答案:√试题解析:关键字:8.>[AC]运行的变压器轻瓦斯动作发出信号，收集到的为淡灰色强烈臭味可燃气体，由此可以判断变压器发生的为纸和纸板故障。
( )答案:√试题解析:关键字:9.>[AC]当电力变压器的储油柜(油枕)或防爆管发生喷油时，应派专人监视其情况的发展变化。
( )答案:×试题解析:关键字:10.>[AC]运行中发现变压器内部声响很大，有爆裂声，或变压器套管有严重破损并有闪烁放电现象时，应立即停止运行。
( )答案:√试题解析:关键字:11.>[AC]变压器着火时可以用泡沫灭火器灭火。
答案:×试题解析:关键字:12.>[AC]10kV电力变压器气体继电器保护动作时，重瓦斯动作作用于跳闸。
固井复杂(第八章
第七章固井复杂问题固井是钻井工程的最后一个环节,也是最重要的一个环节,固井的主要任务是在地层与井口之间建立可靠的联系通道,并能可靠的封隔开油、气、水层,为油气井长期稳定有效的进行生产奠定基础。
固井工作又是一次定型的工作,•如果固井工作出现问题,将会导致油气井终身残废或前功尽弃,所以人们对固井工作都非常重视。
但是由于各方面的原因,•还是经常出现一些问题,使人们回天无术,抱憾终身。
固井的重要环节是下套管和注水泥,我们就将这两个环节中出现的问题分别加以论述。
并且对一些特殊的固井方法加以介绍。
第一节下套管过程中可能出现的问题下套管和下钻杆的程序一样,•只是要求一次下入,并不希望起出,所以要求对下套管的工作要做得非常认真仔细。
下套管过程中容易出现的问题有:一卡套管卡套管的原因有两种:•一是粘吸卡,由于套管接箍外径相对的小于钻杆接头外径,套管的外径又往往大于钻杆外径,•套管与井壁的接触面积大于钻杆与井壁的接触面积,而套管的上扣时间又多于钻杆的上扣时间,所以粘卡的机会比钻杆多,•特别在钻井液性能不好的情况下,卡套管的机会更多。
七十年代初江汉油田会战时,使用的是钻井粉处理的钻井液,油层套管的粘卡率在25%以上,每次下油层套管都是一场攻坚战,以最快的速度操作,•尚不能逃脱厄运。
二是井壁坍塌或砂桥卡。
在下套管过程或下套管以后发生井塌或砂桥,卡住套管,阻塞了钻井液和水泥浆的循环通道,这是灾难性的后果。
1 卡套管的原因:(1)钻井液性能不好,越是高密度的钻井液,越是分散性的钻井液,卡套管的机会越多,可参看卡钻一章。
(2)电测和井壁取心时间过长,通井时没有很好的循环处理钻井液,没有把井内的砂子带乾净,井壁的稳定性不够。
或者在电测、取心后不通井循环，直接下套管，以致环空堵塞，把套管卡住。
(3)•下套管时没能按技术要求及时足额灌好钻井液,把回压阀挤毁,产生强烈的倒流抽吸,环空液面下降,•液柱压力下降,造成井壁坍塌或钻屑集中,堵塞环空。
球墨铸铁管给排水施工规范
球墨铸铁管给排水施工规范目录编制说明： ........................................................................................................................ 球墨铸铁管与传统铸铁管的区别................................................................................ 第一章、土方工程...........................................................................................................一、开挖管沟 ...........................................................................................................二、管基土加固....................................................................................................... 第二章、管道安装...........................................................................................................一、安装程序；.......................................................................................................二、T型管安装要点：...........................................................................................三、K型机械接口管安装要点： ........................................................................四、PE管套安装...................................................................................................... 第三章：管沟回填........................................................................................................... 第四章：附属构筑物 ......................................................................................................一、管件、固定台 ..................................................................................................二、阀门井室 ........................................................................................................... 第五章、试压验收...........................................................................................................一、试压标准 ...........................................................................................................二、管道水压试压前应符合下列规定：..........................................................三、大于DN1400MMM以上管道接口单口试压................................................. 第六章、注水冲洗消毒.................................................................................................. 第七章、注意事项...........................................................................................................第八章、损坏修复...........................................................................................................第九章、工程实例...........................................................................................................第十章：安装大口径K型T型球墨铸铁球管工具清单 .....................................编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。
完井复习
第一章1、油气藏的储、渗类型：孔隙型油气藏、裂缝型油气藏、裂缝-孔隙型油气藏、孔隙-裂缝型油气藏、洞隙油气藏。
2、油气藏的分类：常规油藏、稠油油藏、天然气藏、高凝油油藏（4个空填它）。
3、油气藏的岩石类型：碎屑岩、碳酸盐岩、其他岩石类型。
4、油层的物性参数（1）孔隙度：分为高中低三大类：高孔隙度（F>25%）；中孔隙度（F=10%-25%）；低孔隙度（F<10%）.（2）渗透率：分为高中低三大类：高渗透地层K ≥0.5 μm2；中渗透地层：0.01 μm2 < K< 0.5 μm2；低渗透地层：K＜0.01 μm2第二章1、完井井底结构的类型：封闭式井底结构、敞开式井底结构、混合式井底结构（半封闭式）、防砂完井(1）射孔完井，是典型的封闭式井底结构。
(2) 管内砾石充填防砂完井。
(3) 先期裸眼完井；(4) 衬管顶部注水泥完井；(5) 悬挂式衬管完井。
(6) 膨胀衬管完井；(7) 半闭式裸眼完井；(8) 半闭式衬管完井法；(9) 裸眼砾石充填完井(10) 渗透性人工井壁射孔完井法；(11) 渗透性人工井壁衬管完井法；(12) 渗透性人工井壁裸眼完井法。
以射孔完井、衬管完井、砾石充填完井和裸眼完井比较常见。
2、衬管完井：衬管顶部注水泥完井，特点：油层段采用筛管完井，保持了油层的原始渗透率。
3、衬管的种类及技术参数种类：割锋衬管、多孔衬管、绕丝衬管4、水平井管外封隔器完井优点：相对中等程度的完井成本；储层不受水泥浆的污染和损害；依靠管外封隔器实施层段隔，在一定程度上避免层段之间的窜通和干扰；可以进行生产控制、生产检测和选择性的增产增注作业。
5、水平井常规完井方式的不足1、当水平段长度达到某一临界值之后，增大水平段长度并不能增加油气井产能或产能增加很小。
2、对含有顶气和面底水的油气藏，水平井生产初期产量较高，但稳产时间短，开采一段时间后由于气、水脊进使含水量急剧上升或产能急剧下降。
球墨铸铁管安装规范及图示 (2)(77页)
三、K型机械接口管安装要点
轻轻地锁紧十字方向几条螺栓，然后把剩余的螺栓 穿入螺栓孔中再逐一锁紧（见下图）
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三、K型机械接口管安装要点
检查所有螺栓及螺母的松紧（见下图）；
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三、K型机械接口管安装要点
机械接头的螺栓、螺母的扭矩数；
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三、K型机械接口管安装要点
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一、开挖管 沟 表三：地质不佳处管沟数据
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一、开挖管 沟
管沟开挖质量应符合下列规定： 1 ）地基处理要符合设计要求； 2 ）沟壁平整，边坡坡度应符合施工设计的规定； 3 ）沟槽底高度的偏差，开挖土方时应为20mm ，开挖石方 时 应为30 —150mm ，用机械挖沟时，槽底应预留50-100mm
二、T型管安装要点：
2、将胶圈装入承口凹槽（DN800以下把胶圈捏成8字型 DN800以上胶圈捏成三等分或梅花形容易安装）（见下 图）； 3、给胶圈内表面和插口接触面涂以润滑油（见下图）；
22• 22
二、T型管安装要点：
4、插口端涂油位置（见下图）；
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二、T型管安装要点：
5、第一支管下沟槽按设计承口方向应朝水流方向，对正中心线 定位，小于DN300mm的管下管时人工抬入用绳子导滑至沟底，>400mm 的管用设备提升吊人沟底，与前一支管装配应找水平，DN150以 下管用绳索叉杆将插口推入承口，>200 以上管用钢丝绳和导链拉 入承口（注意装配内外涂聚胺酯与环氧陶瓷管，装配用钢丝绳应 套胶管，包括钩头、导链用橡胶保护，以免外壁碰伤）（见下图）
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二、管基土加固
1 ）管道地基应同时满足容许沉降量和容许垂直承载 力的要求，如不满足时，应按设计要求采取加固措施，如 个别管基段岩土勘测不明，设计未考虑到，开挖后现场 发现淤泥质及松质粘土，施工单位应及时通知施工监理 及业主，地基采用置换土垫层法或打地基桩等方法解决； 2 ）一般情况下球管管基垂直承载力满足设计要求, 不 需要设特别基础，个别地段为减少管子产生的应力，施工 现场有时把管子的支撑面挖成圆形，使管子安装时管体 尽量与原来地基紧密接触； 3 ）管基一般砂垫层为200mm. 4 ）过路口采用套管或混凝土承台式基础；过非主干 道路口应对管子两侧强夯提高回填土密实度
球墨铸铁管施工规范
球墨铸铁管施工规范目录编制说明第一章、土方工程一、管沟开挖二、管基加固第二章、管道安装一、安装程序二、T型管安装要求三、K型机械接口安装要求四、PE管套安装第三章、管沟回填第四章、附属构筑物一、管件、固定台二、阀门井室第五章、试压验收第六章、注水冲洗消毒第七章、注意事项第八章、损坏修复第九章、工程实例第十章、安装工具编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品,现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图,满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教.球墨铸铁管与传统铸铁管的区别：球铁管不是一般的铸造工艺，在铁水中加入少量的镁，使得铸铁中的片状石墨转变成球状,克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性,而球管铸造时在40G—50G的离心力作用下使铁水中的杂质和气体充分排出，使得管壁十分密实（7050Kg/m3），在保证国标公差壁厚可靠性与安全性的前提下比原灰铁管壁厚减薄，重量比原来生产两根灰铁管的铁水可生产三根球铁管，节约了国家铁资源,取得了良好的社会效益，被专家称为铸铁管行业的一场革命。
球墨铸铁与灰铁金相对比图球墨铸铁管的机械性能与10＃钢管的机械性能几乎相似，其强度远远高于灰铁管、称为铁的本质钢的性能。
大口径球墨铸铁管生产图片第一章、土方工程一、开挖管沟1）挖掘管沟时，应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件，正确的选择沟槽断面形式，为施工创造良好的作业条件。
原则在保证工程质量和施工安全的前提下，尽量减少土方的开挖量,降低施工费用，加快施工进度；2)在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物（道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等）,开挖前建设单位与有关单位进行协商。
3)开挖前按设计管线的走向放中心线,打标记木桩.4)挖掘时，应考虑留用部分好的原土以备管沟回填使用，根据作业面堆放原土场地，注意堆土坡度，高度,保证施工安全，在管子的接口处，管沟应宽一些,以方便接口的连接施工。
《高电压绝缘技术》第8章
高电压与绝缘技术专业培训课程2009年7月23日高电压绝缘技术High Voltage Insulation TechnologyU n i v e r s i t y n J i a o t o n g 西安交通大学高电压技术教研室 ©9 200X i ’a 丁卫东wdding@ 029********y r i g h t 029-********第八章：高压套管和高压互感器绝缘Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》高压套管概述高压套管用于高压导体穿过与其电位不同的物1体(墙壁或电力设备金属箱壳)，起绝缘和机械支持作用*。
2例如，用以把电流引入或引出变压器、电容器、3断路器或其他电力设备的金属箱壳的电器用套管，用于穿过墙壁(或阀厅)的穿墙套管等。
Õ交流1100kV 油浸纸电容式变压器套管示意图1－均压环；2－油枕；3－上瓷套；4－连接套45筒；5－下瓷套；6－均压球*《电气电子绝缘技术手册》编委会.电气电子绝缘技术手册[M].北京:机械工业出版社,2008.Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》6[M].北京:机械工业出版社, 2008.高压套管是强垂直分量与切线分量同时存在的情况的典型代表。
Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》以高压套管为代表的强垂直分量与切线分量同时存在的情况下，滑闪放电常常从法兰的边缘处开始。
当沿面距离较长时，套管的沿面闪络电压U f 比棒形绝缘子低很多。
0−起晕电压kV/1006.145.05C U c ×=滑闪放电kV/1036.144.04C U −×=起始电压0r c Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》当外施电压高到出现刷状放电时，放电长度1()/c l U U k =−在工频电压下，k 1在空气或油中分别为5kV/mm 或12.8kV/mm 。
修井工程-套管损坏的修复-PPT
④液压缸
液压缸是套管补贴的重 要工具，其结构分上液缸、 下液缸、止动环和两组活 塞、活塞拉杆等.
④液压缸
工作原理是将管柱中传递过来 的液体压力，转换成为活 塞拉杆的上提拉力，带动 拉杆下部的刚、弹二级胀 头进行补贴。液压缸上、 下两组活塞产生的力同时 作用在活塞拉杆上。该液 压缸在35MPa的水力压力 下，活塞拉杆能产生 4.1×105N的拉力，活塞拉 杆的作用行程为1.5m，可 以满足施工需要。
3. 磨铣扩径法
原理：通过使用铣锥磨铣，把凸出部分磨 掉，使通径扩大。这种方法有时需要其它 修复方法配合，如磨铣后挤水泥或下内衬 管等，以保证整修质量。 适用：套管缩径较严重或有一些错断情况。
(二)、套管补贴加固技术
套管补贴加固技术是与套管整形技术配套的 套管修复工艺技术。套管变形或错断井经过整 形后，只是内径尺寸得到了基本恢复。为了使 整形效果得以保持，尽量发挥修复后的功能， 还应对修复后的套管进行补贴加固。尤其是套 管错断或变形量较大，经过爆炸整形或磨铣扩 径后套管损坏严重的井段，必须进行补贴加固。 不整形则无法加固，而整形复位后不加固则易 发生再次变形、错断，且变形、错断的速度也 快。
三、套管损坏的原因
5.井下作业对套管造成损坏。 ①多次的井下作业，尤其是酸化、压裂措施，不断使 套管胀缩、腐蚀，如反复加压、卸载、气举快速放压 等，也会造成套管损坏； ②修井作业中，套铣鞋、磨鞋在处理井下事故过程中 也会对套管造成不同程度的损坏； ③误射孔、重复射孔造成的套管损坏； ④在试油施工中，抽汲掏空深度大于允许深度，使套 管发生变形； ⑤封隔器坐封侧向冲击力造成的套管破裂； ⑥ 遇硬卡大力上提管柱也可能将套管胀坏。
补贴原理示意图
补贴后的波纹管在抗压性能方面不如两端悬 挂密封的补贴衬管，尤其是在套管破损尺寸 较大时，其抗外挤强度较小，因此，波纹管 补贴主要用于密封性补贴、封堵通径未改变 的腐蚀穿孔和误射孔段等漏失性损坏，而不 用于套管损坏严重的加固补贴。
球墨铸铁管安装规范及图示
三、K型机械接口管安装要点
32整理课件
三、K型机械接口管安装要点
1.如果推入有困难，可用铁锤敲击尼龙棒木料工具 轻轻敲打胶圈（见下图）；
请勿以斧子或其它有尖角的工具敲打或推进胶圈；
调整压兰中心点，并使承口与压兰的螺栓对齐，穿 螺栓方向一致；
19整理课件
二、T型管安装要点：
2、将胶圈装入承口凹槽（DN800以下把胶圈捏成8字型 DN800以上胶圈捏成三等分或梅花形容易安装）（见下 图）； 3、给胶圈内表面和插口接触面涂以润滑油（见下图）；
胶圈捏成梅花型容易装入
胶圈
润滑油涂处
承口 承口
底部不能粘油
20整理课件
二、T型管安装要点：
4、插口端涂油位置（见下图）；
在直管的承口端及插口端需挖工作坑以提供供空间作 为栓紧螺丝用。
根据不同口径的承口，接头处管沟要挖大如图所 示，示范口径DN2000mm；
27整理课件
三、K型机械接口管安装要点
1.一般是插口往承口里装,程序首先清理插口外侧面。 从直管插口端起240mm插口区域，必须将砂子、油脂和其
它杂质清除干净，（见下图）；
1.将管子的承口与另一支管的插口连接起来； 插口外圆及承口内圆之间的圆周间隙必须相对均匀，
而 插 口 必 须 完 全 插 入 承 口 D5 距 端 面 间 隙 应 按 69mm控制，(T型管插入承口D6距端也按6-9mm控制) 在无拐弯借角节头处管内环状间隙基本均匀,将 胶圈推挤入承口. 注意不可伤了胶圈；
h’ (mm) 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200
10整理课件
一、开挖管沟
第八章 套管修理(修改)
第八章套管修理§8—1套管损坏的原因及预防一、套管损坏的原因套管损坏大致分为变形、破裂、错断和腐蚀穿孔。
发生的原因分为地质因素、工程技术因素。
（一）地质因素1．地层的非均质性：2．地层(油层)倾角：陆相沉积的油田，储油构造多为背斜和向斜构造。
3．岩石性质：沉积构造油气藏的储油岩石多为砂岩、泥砂岩、泥质粉砂岩。
4．断层活动：在注水开发过程中，由于断层附近是地应力相对集中的地区，剪挤套管。
5．地震活动：地球是一个不停运动的天体，地下地质活动从未间断。
6．地壳运动：地球在不停的运动，地壳缓慢的升降运动产生的应力可以导致套管被拉伸损坏。
7．地层腐蚀：浅层水(300m以上，浅层无水泥固井)在硫酸盐还原菌的作用会引起套管的腐蚀。
（二）工程因素（地质因素往往在外因的引发下成为主导因素）1．套管材质问题2．固井质量问题3．完井质量4．井位部署的问题5．开发单元内外地层压力大幅度下降问题（打加密井或调整开发方案引起地层压力大起大落） 6．注入水侵入泥页岩的问题（引起岩体膨胀、变形、滑移）7．注水不平稳问题8．注水井日常管理问题二、套管损坏的类型：划分为套管变形、套管破裂、套管错断和套管腐蚀四种类型。
（一）套管变形损坏：由于地应力、轴向应力变化，以及套管外挤压力大于内压力等因素的作用所造成的套管一处或多处缩径、挤扁或弯曲等变化，统称为套管变形损坏。
1）套管缩径变形损坏：凡是套管发生局部内径缩小或出现凹形变形而破损者，简称缩径变形。
套管缩径破损种类很多，如图7—1所示。
（1）单向一处内凹变形(图7—1a)；（2）双向一处内凹变形(图7—1b)；（3）单向多处内凹变形(图7—1c)；（4）双向多处内凹变形(图7—1d)；（5）单向与双向复合内凹变形(图7—1e)。
图7—1 套管变形纵断面示意图(a)单向一处内凹变形；(b)双向一处内凹变形；(c)单向多处内凹变形；(d) 双向多处内凹变形；(e) 单向与双向复合内凹变形图7一2 套管弯曲示意图表(a)弯曲段中等；(b) 弯曲段很小(c) 弯曲段很长2）套管挤扁变形损坏：凡是由于套管外挤压力大于套管内压力造成套管纵断面由于四周受力不均匀而变成不规则形状的损坏，称为套管挤扁变形。
球墨铸铁管给排水施工规范
球墨铸铁管给排水施工规范目录编制说明： ........................................................................................................................ 球墨铸铁管与传统铸铁管的区别................................................................................ 第一章、土方工程...........................................................................................................一、开挖管沟 ...........................................................................................................二、管基土加固....................................................................................................... 第二章、管道安装...........................................................................................................一、安装程序；.......................................................................................................二、T型管安装要点：...........................................................................................三、K型机械接口管安装要点： ........................................................................四、PE管套安装...................................................................................................... 第三章：管沟回填........................................................................................................... 第四章：附属构筑物 ......................................................................................................一、管件、固定台 ..................................................................................................二、阀门井室 ........................................................................................................... 第五章、试压验收...........................................................................................................一、试压标准 ...........................................................................................................二、管道水压试压前应符合下列规定：..........................................................三、大于DN1400MMM以上管道接口单口试压................................................. 第六章、注水冲洗消毒.................................................................................................. 第七章、注意事项...........................................................................................................第八章、损坏修复...........................................................................................................第九章、工程实例...........................................................................................................第十章：安装大口径K型T型球墨铸铁球管工具清单 .....................................编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。
套管修复作业指导书
套管修复作业指导书一、套管变形修复（一）施工步骤1、利用井下工具查明套管变形程度、深度、通过能力。
2、选用适宜的涨管器下井。
3、涨管器下入变形遇阻位置后，在变形部位上下活动顿击数次，畅通后起出。
4、根据修复内径及设计要求，再选用大一级涨管器涨管，直至达到质量标准。
（二）技术要求1、对单一变形点且变形不严重的套管选择相应尺寸的涨管器，按先小后大的顺序选择使用。
2、对长段或者几处变形点且变形严重的套管，选用辊工整型器严格规程修理。
3、变形处修复后，下工具证实套管修复后的通过能力（和未修复处基本一致）。
（三）质量、安全、环保1、套管修复后，用相应的通井规通井畅通至井底。
2、不得对套管造成新的损伤。
3、顿击时平稳操作，防止因卸扣造成井下落物或者卡钻事故。
4、顿击多次仍未通过变形点，要分析原因采取相应措施，不可盲干。
（四）应取资料涨管方法、使用钻具、工具的名称、规范、修复的深度、修复后通井结果。
二、套管断错修复（一）施工步骤及工艺技术要求1、利用井下工具和工程测井方法，查明套管断错位置形状、破损程度、通过能力、类型，制定可行性修复方案。
2、对断错不严重者先用套管整形器、铣锥等工具处理好错断口。
3、对脱扣错位套管采用涨管器扶正，套管对扣方法对扣。
4、对断裂错位套管采用涨管器扶正对接后，在断口处挤注水泥。
5、对错断较严重者先下木质扶正器将上下套管扶正并连接起来，然后用水泥封固。
6、凝固后钻掉水泥塞、扶正器。
（二）质量、安全、环保1、套管修复后，必须通井试压合格，达到设计要求。
2、不得对套管造成新的损伤。
3、平稳操作，防止井下落物或者卡钻事故。
4、工完料尽、利于环保。
（三）应取资料修复的方法、使用钻具、工具的名称、规范、修复的深度、工艺参数、修复后试泵、通井结果等。
三、套管破裂修复（一）挤水泥法套管破裂不严重之井可挤水泥修复。
1、施工步骤工艺技术要求（1）通井：按设计要求的通径规通井。
若套管结蜡，应先用小于套管内径8－10mm的刮蜡器刮掉套管壁上的蜡后再通井。
球墨铸铁管施工规范
球墨铸铁管施工规范目录编制说明第一章、土方工程一、管沟开挖二、管基加固第二章、管道安装一、安装程序二、T型管安装要求三、K型机械接口安装要求四、PE管套安装第三章、管沟回填第四章、附属构筑物一、管件、固定台二、阀门井室第五章、试压验收第六章、注水冲洗消毒第七章、注意事项第八章、损坏修复第九章、工程实例第十章、安装工具编制说明：球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。
球墨铸铁管与传统铸铁管的区别：球铁管不是一般的铸造工艺，在铁水中加入少量的镁，使得铸铁中的片状石墨转变成球状，克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性，而球管铸造时在40G—50G的离心力作用下使铁水中的杂质和气体充分排出，使得管壁十分密实（7050Kg/m3），在保证国标公差壁厚可靠性与安全性的前提下比原灰铁管壁厚减薄，重量比原来生产两根灰铁管的铁水可生产三根球铁管，节约了国家铁资源，取得了良好的社会效益，被专家称为铸铁管行业的一场革命。
球墨铸铁与灰铁金相对比图球墨铸铁管的机械性能与10#钢管的机械性能几乎相似，其强度远远高于灰铁管、称为铁的本质钢的性能。
大口径球墨铸铁管生产图片第一章、土方工程一、开挖管沟1）挖掘管沟时，应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件，正确的选择沟槽断面形式，为施工创造良好的作业条件。
原则在保证工程质量和施工安全的前提下，尽量减少土方的开挖量，降低施工费用，加快施工进度；2）在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物（道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等），开挖前建设单位与有关单位进行协商。
3）开挖前按设计管线的走向放中心线，打标记木桩。
高压电课件第8章-高压套管和高压互感器绝缘L
1.2 充油套管
1 高压套管
多油隙套管：35kV以上
多个绝缘桶以提高击穿电压，油隙 分隔得越细耐压越高，有时在绝缘 桶上包金属极板。 起晕电压：
油中最大径向场强Erm不宜超过45-
65kV/cm。
内部设有接地屏以降低法兰处瓷套
外表面的场强。
13/48
1.3 电容式套管
1 高压套管
110kV及以上
7/48
1.1 概述
1 高压套管
8/48
1.2 充油套管
1 高压套管
单油隙套管：35kV及以下 外绝缘： 设计套管时：需校验电晕起始电压和滑 闪起始电压。 1 电晕起始电压应高于工作电压； 2 滑闪起始电压应高于工频试验电压和 干闪电压
固体介电常数比 液体高，降低导 杆处场强
9/48
1.2 充油套管
1 高压套管
以高压套管为代表的强垂直分量与切线分量同时存在的情况 下，滑闪放电常常从法兰的边缘处开始。当沿面距离较长时， 套管的沿面闪络电压Uf比棒形绝缘子低很多。
起晕电压
比电容 F/cm2
滑闪放电起始电压
5/48
1.1 概述
1 高压套管
当外施电压高到出现刷状放电 时，放电长度
在工频电压下，k1在空气或油中 分别为5kV/mm或12.8kV/mm。
1.3 电容式套管
电容芯子轴向场强的选择，常按工频击穿电压（常为 1.2倍干试电压）下不出现轴向闪络来考虑。
26/48
1 高压套管
1.3 电容式套管
主要设计内容： 正确选择各种场强； 算出各均压极板的合适尺寸以使 径向、轴向电场分布较均匀，且 两者关系较合理； 考虑芯子与瓷套间的合理配合， 有利于提高瓷套外部的放电电压
套管修复技术
第一章套管修复工艺技术套损井修复工艺技术主要是针对变形、破裂、错断及穿孔的套管加以修复，国内套管修复技术随着大庆油田于1962年成功补贴第一口井的套管而开始，不断发展和进步，目前套管修复技术主要有套管内打通道、套管补贴、取套换套三种类型。
一、套损损坏原因及现象1、套管损坏的原因造成套管损坏的原因主要有以下几种：（1）、由于地应力集中的作用，造成套管损坏地应力集中的效应引起了地层的隆起和折皱，造成局部岩体的变形，这种附加内力的分布密度在空间的分布是不平衡的，地应力具体作用在套管上可分解为正应力和剪应力，地应力集中作用的结果使油水井套管被挤扁或拉伸后折断。
（2）、泥岩膨胀与蠕动引起套管损坏许多研究已经证实，泥岩是一种不稳定的岩层，在有水侵入的情况下，极易造成粘土成份膨胀，泥岩进水后形成不断扩大的侵水域，从而减小岩层的摩擦系数，降低岩层原始的抗剪强度，软化地层，使原始相对平衡的地应力场失去平衡，引起泥岩地层蠕动、滑坡和断层复活。
（3）、地层出砂造成套管损坏由于地层出砂，使套管附近产生空洞，造成上覆岩层坍塌，套管受到挤压而变形损坏。
（4）、断层影响据资料表明，断层活动是直接造成油水井套管损坏的原因之一。
大庆油田在84年曾专门进行过试验，当空隙水压超过岩层破裂压力后，可造成断层的活动，进而引发地层产生微破裂，使处于断层附近的油水井套管损坏。
（5）、施工作业的影响施工作业时采取措施不当，也是造成套管损坏的重要原因之一。
特别处理事故时缺乏对套管的保护意识，而采取措施不当，另外频繁的起下钻具或采取磨铣措施等都有可能造成套管的损坏，或使套管壁磨薄降低了套管的强度，加速了套管的损坏。
（6）、腐蚀影响由于地层水中溶解O2、CO2、H2S及硫酸还原菌SRB对套管的腐蚀，造成套管损坏。
（7）、套管本身问题和重复射孔影响造成套管损坏除上述因素外，套管柱的设计和重复射孔也是造成套管损坏的重要原因。
由于射孔枪型在不断加大，射孔密度在不断增加，且最多重复射孔达四次，而射孔段的套管柱设计上并未采取特殊要求，因此，优化套管柱设计和射孔方式，也是减少套管损坏的重要措施之一。
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2003年4月胜利油田10个采油厂的套损井情况统计
2005年辽河油田五大热采区3870口热采井套损调查表
辽河油田五大热采区套损分类
一、套管损坏后的危害
在油田的开发过程中，生产井或注入井（注气井、注水井等）发生套管
损坏后会产生以下危害： (1) 造成井的停产或报废，延长了油水井的非生产时间， 增加了修井作业的成本。
(5) 井口附近地面冒油。
当发现上述现象之后，需要利用相应的方法进一步判断套管 的损坏情况，如套管法损坏的位臵、破裂的大小、形状等。
六、套管损坏部位检测
套管损坏后，在对损坏部位进行修复前，首先要搞清套管 损坏的部位以及损坏的程度。目前对损坏部位的检测手段， 主要用通井验套法、封隔器验漏法、打铅印检测法、井径仪 测井法、井下电视检测法等技术。 1. 通井验证套变技术
近几年，国内开展了可对接胀管式套管补贴、波纹管补贴、 爆炸补贴、自动力套管补贴、Metal SkinTM膨胀套管补贴工艺 技术研究。
（2）化学封堵
封堵技术对于套管破裂井采取在破裂位臵挤注水
泥或化学堵剂后对破裂井段进行再处理的方法。目前 主要应用水泥和YT-1堵剂对破裂部位进行封堵，再采 取钻塞套洗或下人铣锥等整形工具对破裂井段进行套 管整形。
磁壁厚测量系统由发射线圈和接收线圈（或阵列传感器）
组成。交变磁通在套管中产生涡流，涡流会导致磁化滞后效 应，使二次磁场与原磁场间产生相位差。因此，用接收线圈
感应的电流与发射线圈的电流的相位差，可测量套管的壁厚。
7. 井下成像检测技术 (1)超声波成像检测技术 井下超生探测仪发出的超生波具有较 强的穿透性，透过介质作用到套管内壁 并发生反射，反射波被井下仪器接收。 由于不同的井径对超生波的反射强度不 同，因此可以测到套管内壁任何一点的 井径，从而测出套管损坏部位的详细情 况，为开展套管损坏预防与综合治理提 供详细的基础数据。
(3) 酸化压裂造成的套管损坏。一般压裂的压力较高，并且在裂缝 内加入支撑剂，造成地层对套管的挤压力。 (4) 地层出砂是造成油层套管变形的主要因素。油层出砂形成空洞 后，由原来油层承受的重力除了空洞中流体承受一部分外， 相当一部分转嫁给了套管,当转嫁力达到或超过套管的极限强 度时，套管失稳，产生弯曲变形，严重的甚至造成套管错断。 (5) 采油强度过高会使套管受到的外载增大，采油过程中的频繁 开关井，会使套管发生疲劳破坏。
(5) 对注气热采井，提高套管钢材的热稳定性能和接头处的密封 性，提高热采井的固井质量和两个界面的胶结强度，采用预应力 固井技术或热应力补偿装臵。 (6) 对于断层复杂地区，要充分了解地层破裂带分布情况，注水网 合理的布局和注水压力避免由于注水引起的断层的滑移；严格 控制注水层位和注水压力，防止注入水进入泥页岩地层。
(2) 破坏了注采井网的正常布臵和注采层系方案的实施，降低了油气产量。
(3) 当某一口井发生套管破漏或错断后，往往会造成水层（注水层或水层) 与其它层系间的水窜，软化泥岩层，形成大面积水浸域，引起 相邻井套管成片损坏，进而形成恶性循环。 (4) 下部高压产层的油气水可能上窜至上部某一浅地层，造成上步浅地层 的高压或浅层气，对钻井带来较大的安全隐患。
5. 井径仪测井技术 目前常用的是18、24、36或40臂井径测量仪，可测量套 管的变形长度及变形量。利用软件系统可以绘出套管的三维 图像，形象直观地反映出套管的变形情况，但此方法对套管 的具体变形情况描述不准确。
6.电磁检测技术 磁测量方法包括磁井径测量和磁壁厚测量两种。磁井径 测量传感器是一个工作于高频的线圈，高频的线圈在套管 （导体）中产生涡流，涡流的产生使高频交变磁通能量损耗， 它使高频线圈的电感量发生变化，从而使高频谐振回路频率 (输出振幅)发ห้องสมุดไป่ตู้变化，由于高频趋肤效应，此时输出振幅是 线圈与套管内表面距离的函数，这样电压幅度变化即反映套 管内径的变化。
二、套管损坏的主要原因
2.工程因素 (1) 套管强度设计和选型不合理。盐膏层段、酸化压裂井的套管 强度偏低，腐蚀性地层流体环境下的套管类型不抗腐蚀，没有 采取合理的防腐措施。 (2) 射孔引起套管损坏。高强度射孔弹射孔后孔眼附近形成微裂纹 和应力集中，在长期应力状态下形成应力腐蚀开裂及疲劳裂纹 扩展，导致了套管的破裂和错断。 (3) 套管在钻井或修井过程中发生严重磨损。 (4) 套管本身质量存在缺陷，下套管过程中上扣扭矩过大或过小引 起套管丝扣处应力过大或密封不严，造成套管丝扣处早期破裂 或腐蚀性损坏。 (5) 固井质量不合格。
三、套管损坏的预防措施
(1)对盐膏层和高地应力区域段采用双层套管或高强度套管.
API标准的钢级通常为P110。国外已开发出比API5CT标准更严格、强度 级别更高的油井管。超高强度套管都是特殊螺纹管。日本住友金属工业公 司的SM系列及G组、日本钢管(NKK)公司的NK系列等均为超高强特殊螺纹套 管。5000m以上的超深井，已使用NK-V150钢级。 (2)对腐蚀性环境，在完井液中加入抑菌剂或杀菌剂；对含H2S或CO2的 油气井，在油层段选用抗硫、抗CO2的套管类型； 对套管采取阴极保护措施。 (3) 酸化时要配入缓蚀剂，酸化后要及时地排液洗井。在压裂作业时 在压裂部位加上、下封隔器，防止压力传入其它部位。 增加油层部分的套管强度和抗腐蚀性能。 (4) 压裂时要控制压裂位臵和压力，防止压裂压力过大而压穿地层， 将压裂液压入相邻的断层、泥页岩层，造成蠕变、滑移。
其中倒换套工艺技术对套管内径没有影响，但只适合于浅井
段施工；套管补贴耐压强度和悬挂能力较低，对套管内径影响较 小；套管加固工艺技术耐压强度和悬挂能力较好，但对套管内径 影响较大，同时在注气井上采用该技术有效期短，目前的技术还 不能解决长井段加固的问题；小套管二次固井耐压强度和悬挂能 力都较好，适合各类井施工，但采用二次固井技术对套管内径影 响较大，施工成本相对较高。
2、变形套管的机械整形技术
该技术是对于一定范围内的变形和缩径，可以用
套管整形工具来修复，处理得当可恢复到原内径的
95%以上。常用的主要整形工具有梨锥型胀管器、长 锥面胀管器、液压胀管器、偏心辊子整形器、三锥
辊整形器、旋转震击式整形器、鱼顶修整器等。
该技术对于地层发生塑性变形产生的套管变形成 功率较高。
第六章
套管的损坏、预防及修复
我国油气井套管损坏最早是在玉门油田发现的， 80年代 后期，华北、中原、胜利、青海、长庆、辽河、大港、四川 等油田也出现了不同程度的套管损坏。90年代以来，上述大 部分油田套管损坏呈上升趋势。截止到1994年，套管损坏井 已达到13500多口，目前保守估计全国有套损井20000口。 我国套损严重地区有大庆油田、吉林油田、中原油田和 胜利油田。各油田套损井数还有上升的趋势。
管损坏程度、几何形状等进行打印，然后对印痕进行分析判断，得 出套损点的几何形状、尺寸、深度位臵。此方法可以于套管变形、 错断、破裂等套损程度的验证，并可以确定初始点的深度。 印模按制造材料可分为铅模、胶模、蜡模和泥模；按印模结构可分 为平底、锥形、环形、凹形和筒形印模。 本方法施工简单、方便、快速，检测结果直观，但印模直径选 择困难，直径过大，印模打印出来不在变形最明显处，不可靠；直 径过小，打印不出印痕或印痕不明显。并且只能确定上部一点的套 损情况。
3. 生产措施
(1) 注气热采井引起套管发生很高的内应力。在注蒸汽时如不加隔热管 和封隔器，整个套管段受到高温（温度可达350℃），对水泥封固段， 套管不能自由伸长变形，在套管内会产生很大的压应力。对未封固段， 如果井口固定死，套管受压弯曲致使破坏。 间隔高压注蒸汽时，套管受热胀冷缩影响使套管疲劳破坏。同时热采井 也会破坏水泥与套管的联结。 (2) 不合理注水开发引起地应力的变化挤毁套管 注入水挤入油层顶部或底部的泥岩中，使水敏性强的蒙脱石水化膨胀， 对套管产生较高的挤压力，挤坏套管；两种岩性的界面遇以后，减小了 层间摩擦系数，致使倾角较大的地层发生滑移，错断套管上下岩层相对 滑动，将套管剪坏；注入水进入断层或破碎带后使胶结物水化，导致 断层或破碎带复活，引发地层错动而挤坏套管。
(7) 固完井后一定要进行压力试验，如发现有漏失现象，要及时
找出漏失点，及早采取补救措施。 (8) 钻井时采用一定的套管防磨措施，下套管过程中使用上扣扭矩
监控装臵。
(9) 对已发生套管损坏的井，进行早期修复或封堵措施，防止引起 层间窜通。
四、常见的套管损坏类型
常见的套管损坏分为五种类型：
（1）套管破裂：系指套管穿孔，引起套管串漏；
超声波成像图
(2)井下摄像测井技术 如美国DHV公司的油套管及井下落物的检测系统，可对套 管破损情况及井下落鱼的鱼顶情况进行摄像及测量。该工 艺具有图像直观、准确可靠的特点。
五、套损井套管修复技术
近年来，各油田先后开展了套损井的修复工作。套损井的修复 方法主要有以下两大类：
（1）机械方式修复
机械修复方式主要有倒换套管、套管补贴、套管加固、小套管 二次固井等。
二、套管损坏的主要原因
1．地质因素 (1) 盐膏等蠕变性地层对套管产生很大的挤压应力，当应力超过 套管的抗外挤强度时发生破坏。 (2) 构造应力作用。在长期的生产过程中，由于地层断层活动、 地下地震活动、地壳运动等损坏套管。另外，地层的倾角、 岩石的非均质性也会因地应力的集中损坏套管。 (3) 地层含有腐蚀性介质，套管发生严重的化学和电化学腐蚀。 如H2S、CO2气体，无机盐类，硫酸盐还原细菌和嗜氧细菌等。
（2）套管错断：系指套管被拦腰折断； （3）套管腐蚀
包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种机理，通常指在套管
内外壁上形成麻点，严重到一定程度会发生破裂或错断； （4）套管弯曲变形。由于地层应力变化，致使不能形成一 个竖直的通道； （5）套管缩径，套管椭圆变形，使井眼缩小。
五、套损井的判断方法
当套管损坏后，一般会有下述现象： (1) 起下钻困难，有遇阻现象； (2) 洗井中洗井液大量漏失； (3) 生产中突然发现大量淡水和泥浆； (4) 生产中井口压力下降，产量猛减；