套管磨损,特别是井口套管磨损是油田普遍存在的问题。井口套管磨损失效与井口偏心、井口悬挂载荷、套管头结构、钻井工艺参数、套管材质等有关。对S油田井口套管磨损失效事故进行了研究,分析了井口悬挂载荷和套管头结构等对井口套管磨损的影响。通过对井口套管悬挂载荷的计算,得到了能有效减小井口套管总载荷的优化计算公式。采用该公式对S油田进行了固井施工案例计算,耐磨防磨套管,结果表明,按照该公式确定井口悬挂载荷有利于防止井口套管失效。采用Ansys有限元分析软件对套管受卡瓦夹持力的影响进行了研究,研究表明,在卡瓦牙板上、下端面位置套管内表面存在应力集中,螺栓防磨套管,提出了套管头卡瓦优化设计方案。
防磨瓦独有的六大特性
1 、防磨瓦综合性能好。新型稀土耐磨合金管采用EPC消失模真空吸铸新工艺,该工艺能够避免气孔、夹渣、组织疏松、变形量大等常见铸造缺陷,材料成份在原来FeCr、FeMn、FeMo、Ni、Re、FeSi等合金材料的基础上,又添加钒铁(FeV)、铌铁(FeNb)、铜(Cu),使材料既具有高合金铸造的耐磨性,又具有较高的机械强度和抗冲击性能,同时提高了材料的可焊性。该材料在电厂磨煤系统、制粉系统、排渣除灰系统、洗煤系统的输送管道、冶金系统的炉渣输送管道的使用上更。
2、防磨瓦耐磨性高。稀土耐磨合金管材质已具备较强的抗磨性能,加入了FeV、FeNb、Cu以后材料的金相组织又发生了变化,晶粒更为细密,强度更高,可塑性更强,并使金属基体进一步钝化,从而使原来材料的耐磨性能又得到了提高。
3、耐高温,耐腐蚀能力强。合金中的Ni元素、Cr元素的含量直接决定了材料的耐温性能。Cr元素、Cu元素的含量决定了材料的耐腐蚀能力,防磨套管,这些元素成份的合理搭配,使该新型稀土耐磨合金材料综合性能大大提高,能适应各种恶劣工况条件的使用。
4、防磨瓦,性能稳定。EPC消失模真空吸铸新工艺的制模尺寸精度高,材料组织均匀,性能稳定,特别是对直管、异径管、不等壁厚管、偏心管、锥形管能做到整体铸造。
5、防磨道系统运行阻力小。由于金相组织的改变,使铸件基体晶粒更为细密。工艺的又使原来的气孔、夹渣、组织疏松的现象得到。通过一段时间介质输送后,自制防磨套管,管道内壁光滑如镜,大大减少了管道的运行阻力,提高了管道的使用周期,进一步提高了材料的耐磨性能。
6、安装防磨瓦使用方便。可采用法兰、快速接头、直接焊接等方式安装。由于FeV、FeNb、Cu的加入,使新材料通过热处理,硬度得到提高,但又同时确保了材料的随意切割、缺换、焊接等安装手段。