西南石油大學、塔里木油田公司等。 2100433B

郭小陽、宋周成等。

套管柱主要作用為保護、封隔各種復雜地層、穩定井壁、建立油氣通道、安裝井口裝置等。套管是石油工業中使用數量最多的一種管材，它是通過螺紋連接成套管柱從而進行工作的。 套管柱主要包括套管頭、表層套管、技術套管、生產套管、下部結構、尾管等等。

通過對國內外油田的研究調查，套管損壞的主要形式有：變形、破裂、套管錯斷、腐蝕疲勞破漏等。分析表明，套管柱損害的主要原因有：

套管柱鉆井工程因素

鉆井因素主要包括鉆井工程設計和現場施工兩個因素，比如不合理的套管柱強度設計、井眼曲率過大（曲率半徑太小）使得套管柱在井下所承受的彎曲應力過大等。

套管柱井下作業因素

井下作業因素主要包括采油和試油過程中井管內過度掏空，酸化、壓裂、射孔、修井、打撈以及反復測井過程中導致套管損壞、深井氣舉措施不合理，加密井與注水井注水壓力過大等。

套管柱固井工程因素

固井工程因素包括施工、固井設計和檢測三個方面，比如套管在井口的固定方式不合理、固井的質量不合格、選擇的完井方式不是最佳、套管下入過程中受到機械磨損、不合理的注水泥相關設計等，導致已被封固的套管柱受到的很大外擠壓力，以致套管損壞。

套管柱地質因素

地質因素主要包括油層出砂、泥頁巖膨脹、巖鹽層蠕變、地層構造應力的釋放、地應力場失去原有的地層壓力平衡等。

套管柱套管質量因素

套管的質量因素主要是指套管在出廠時質量就存在機械制造缺陷而不合格，以及在套管擺放、運輸、下井過程中等產生的機械損壞等。如果將套管質量存在問題的套管下入井中，套管柱將在內壓力、軸向拉伸載荷、彎曲附加載荷、外擠壓力等各種外力的共同作用下產生破壞而失效。

套管柱腐蝕疲勞因素

套管柱注水注氣因素

稠油過程熱采以及調整井高壓注氣注水，斷層修復或錯動，泥巖的水化膨脹導致套管受到非常大的外壓力而使得套管損傷。

套管柱套管抗擠強度

套管抗擠強度是套管在外擠壓力下破壞應力的大小。套管受外擠壓力破壞和縱向壓桿的不穩定破壞相似，也是一種不穩定變形破壞。目前根據徑厚比（套管外徑與壁厚的比值）不同，可分為失穩破壞與強度破壞兩種形式。徑厚比較大時屬于失穩破壞；徑厚比較小時屬于強度破壞。根據現有套管尺寸，大部分套管屬于失穩破壞。不同鋼級、直徑、壁厚的套管抗擠強度的大小，可以查閱有關手冊。

套管柱套管抗拉強度

套管柱通常是用接箍把套管連接而成，在確定套管抗拉強度時，一方面要考慮套管本體的強度，另一方面要考慮絲扣部分的連接強度。絲扣連接強度隨絲扣類型而變化，一般圓形絲扣連接強度小于套管管體強度，梯形絲扣連接強度多數情況下大于管體強度。各類套管管體抗拉強度和絲扣連接強度值可以查閱有關手冊。

套管柱套管抗內壓強度

套管在內壓力作用下鋼材達到屈服極限時的內壓力。套管多數屬薄壁管，其抗內壓強度可采用薄壁管公式計算。各類套管抗內壓強度可以查閱有關手冊。