SYT5322-2000套管柱强度设计方法

ICS7518010E92备案号8143200S丫中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T53222000套管柱强度设计方法DESIGNMETHODOFCASINGSTRINGSTRENGTH,2000一12一12发布2001一06一01实施国家石油和化学工业局发布SY/153222000目次前言N1范围12引用标准13定义14符号及代号15套管强度计算66有效外载计算77套管柱强度设计10附录A标准的附录三轴强度设计推导12附录B提示的附录套管设计实例14附录C提示的附录井口装定载荷计算30SY厅53222000月组吕本标准是对SY/C532288套管柱强度设计推荐方法的修订。修订后增加了套管强度计算和定向井轴向拉力计算按井型和套管类型计算有效外载采用三轴应力强度设计并列出了设计步骤。本标准从生效之日起，同时代替SYNC5322880本标准的附录A是标准的附录。本标准的附录B、附录C是提示的附录。本标准由中国石油天然气集团公司提出。本标准由石油钻井工程专业标准化委员会归口。本标准起草单位西南石油学院。本标准主要起草人杜春常郭小阳刘崇建本标准于1988年4月首次发布，本次是第一次修订。中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T53222000套管柱强度设计方法DESIGNMETHODOFCASINGSTRINGSTRENGTH代替SY/I5322881范围本标准规定了套管强度计算、套管柱有效外载计算及强度设计方法。本标准适用于油气井套管柱强度设计。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。SY/T531393钻井工程术语3定义本标准采用下列定义。31屈服挤毁强度YIELDCOLLAPSESTRENGTH在套管内壁上产生最小屈服应力的外压力值。32塑性挤毁强度PLASTICCOLLAPSESTRENGTH套管在塑性挤毁范围内的最小挤毁压力值。33过渡挤毁强度TRANSITIONCOLLAPSESTRENGTH套管从塑性到弹性过渡区的最小挤毁压力值。34弹性挤毁强度ELASTICCOLLAPSESTRENGTH套管在弹性挤毁范围内的最小挤毁压力值。35管体屈服强度PIPEBODYYIELDSTRENGTH使管体产生屈服所需要的轴向载荷值。36套管连接强度JOINTSTRENGTHOFCASING使套管接箍螺纹滑脱或断裂的最小轴向载荷。37三轴应力强度TRIAXIALSTRESSSTRENGTH套管在内外压力及轴向载荷联合作用时的套管强度。38套管弯曲力CASINGBENDINGFORCE套管在弯曲井眼中发生弯曲时所产生的轴向力。39井口装定载荷INSTALLATIONLOADOFWELLHEAD固井作业完成后，安装井口时需要对套管柱上提或下压的轴向力。310井口载荷WELLHEADLOAD井口载荷是包括井口装定载荷在内的各种载荷的总称。4符号及代号符号及代号见表TO国家石油和化学工业局2000一12一12批准2001一06一01实施SY/T53222000表1符号及代号序号代号含义单位1D,套管外径INRN2DE套管内径MM3DQ接箍外径】11】114D6接箍内径】111115厂O套管外半径NULL6R套管内半径】刀N7RIN设计段套管内半径】U】8RM设计段套管外半径NUN9S套管壁厚NUI】10L螺纹配合长度】UN11R造斜段曲率半径M12L第I段套管下入长度N】13LA按抗拉强度套管可F人长度M14L按三轴抗拉强度套管可下入长度】1115L设计段套管下人长度】116L,注水泥后管外液面下降值1N17LO注水泥后管内液面下降值N118LG水泥封固段套管长度NI19L1非水泥封固段套管长度1N20毛安装井口时上提或下放套管的长度】刀21H,套管下深或套管鞋深度NL22H,第1段套管下深N23人计算点井深M24月AND计算点测量深度M25HAM,HM分别为造斜段、稳斜段底部的测量井深N126H,I,H,2H,3分别为垂直段、造斜段、斜直段的垂深M27AO管端截面积328A接箍截面积MM,29AIV最末一扣管壁截面积MM130A第1段套管截面积MM131PM固井时钻井液密度G/332P下次钻井最大钻井液密度G/M333PM下次钻井最小钻井液密度G/M334P,地层水密度103一1069/7N335P,完井液密度G/AN3SY/C53222000表1续序号代号含义单位36APE注水泥后管外液体密度变化GJ全M337P注水泥时管内液体密度G/38如注水泥后管内液体密度变化9/CRT1339户水泥浆密度9七N,40PS套管钢材密度B/EM341PA天然气相对密度0505542YV管材屈服强度MPA43UV管材最小极限强度MPA44U接箍最小极限强度MPA45PM抗挤强度MPA46PBO抗内压强度MPA47P三轴抗挤强度MPA48PBE三轴抗内压强度MPA49JA轴向应力M田日50PB,套管鞋处最大内压力MPA51PBH计算点最大内压力MPA52P有效内压力MPA53P有效外压力MPA54P管内液柱压力MPA55P管外液柱压力MPA56PP地层或油层压力NM57P第I段套管抗挤强度MPA58P,E第饭段套管有效外挤压力MPA59P第段套管三轴抗挤强度MPA60口A了第段套管轴向应力MP61YP第I段套管材料屈服强度MPE62POI第1段套管外液柱压力卜公B63PIT第段套管内液柱压力MP签64PTOI第I段套管抗内压强度MPA65P第，段套管有效内压力MPA66PFA第1段套管三轴抗内压强度MPA67PM设计段管内最小液柱压力MPA68PM设计段管外最大液柱压力MPA69PE注水泥时井口环空压力MPA70APE注水泥后井口环空压力变化MP荟SYPP53222000表1续序号代号含义单位71PA注水泥时井口内压力MPA72丸注水泥后井口内压力变化NWA73GP油层或地层压力梯度MPA/74G,上覆岩层压力梯度MPA/M75G,第，段套管有效外压力梯度MPA为1176G破裂压力梯度N于A/M77TO抗拉强度KN78TE三轴抗拉强度KN79T,管体屈服强度KN80T,有效轴向力KN81T计算段以下第I段套管的重量KN82TH大钩载荷KN83TK,造斜段顶点拉力KN84T垂直段任意井深的拉力KN85TK造斜段任意测量深度的拉力KN86T,稳斜段顶点的拉力KN87T，稳斜段任意测量深度的拉力KN88FB套管弯曲力K卜89TB弯曲段套管拉力KN90TY第I段套管屈服强度KN91T,第I段套管三轴抗拉强度KN92TE,第，段套管有效拉力KN93T设计段套管抗拉强度KN94T,套管初拉力KN95B,温度引起的轴向力KN96BZ水泥封固段套管重量KN97B3封固段水泥浆重量KN98BA管内液体重量KN99BS管外液体重量变化KN100B6管内液体重量变化KN101B7井口环压变化引起的轴向力KN102BE井口内压变化引起的轴向力KN103BY管外液面下降引起的轴向力K19104刀M管内液面下降引起的轴向力KN105QN井口载荷KNSY/I53222000表1完序号代号含义单位106Y1选定的井口装定载荷K卜107Y2温度变化引起的轴向力KN108Y3全部管申在空气中的重量KN109YA水泥浆的重量KN110Y5管外液体重量K卜111Y6管内液体重量KN112Y7管外液体重量变化KN113YS管内液体重量变化KN114Y9井口环空压力引起的轴向力KN115Y10井口内压力引起的轴向力KN116YU管外液面下降引起的轴向力KN117Y12管内液面下降引起的轴向力KN1184单位长度套管质量掩/119G刃设计段以下第1段套管单位长度质量KG而I1204I设计段套管单位长度质量KG/M1214F未封固段套管单位长度质量掩/M1229套管平均单位长度质量KG/M1239G封固段套管单位长度质量KG/M1244垂直段套管单位长度质量KG/1254K造斜段套管单位长度质量KG/M12645稳斜段套管单位长度质量KG/M127AT固井后温度变化平均值128A井斜角01296造斜段增斜率/LOOM130K掏空系数KM01,1表示全掏空131尸地层岩石泊松系数P0305132ST规定的抗内压系数133S规定的抗拉系数134SC规定的抗挤系数135S第，段套管抗内压系数136S,第段套管抗拉系数137SC1第1段套管抗挤系数138N设计套管段号139KF浮力系数140D,/S,屈服挤毁与塑性挤毁交点的径厚比141D,/8,塑性挤毁与过渡挤毁交点的径厚比142D0/8RE过渡挤毁与弹性挤毁交点的径厚比SY/T532220005套管强度计算51抗挤强度511屈服挤毁强度当D,/S毛D,/8,P时，_FD,/S一11P2YPL咬瓦/S2其中D,/SY/A一2Z8B00068947C/YPA一22B00068947C/Y,A一2876215485X104叽447X10YP一162X10“Y,23B0026233734X101Y,4C一465934475715Y。一22X104YPZ112X10RYS5512塑性挤毁强度当D,/SYP_S，则满足要求，否则选择高一级的套管改为抗拉设计。744对第一段套管顶部进行抗拉强度校核按前述三轴抗拉强度公式计算出第一段套管顶部的三轴抗拉强度T,及有效拉力T,J，则第一段套管抗拉安全系数为SU二T,1/T,57如果SFLS,，则满足要求。按上述步骤继续设计第二段、第三段等，直到设计井深为止。按上述抗挤设计到第N段套管时，如果抗拉强度或抗内压强度不满足，则应选用高一级的套管，改为抗拉强度设计该段套管。745按套管抗拉强度计算该段套管的下人长度LO,746计算三轴应力下该段套管的下人长度L,O计算出L及L_后，如果L，一LL一、001,贝。L一L，否贝。重复上述计算，直”LL一LLON3段套管时，则C,。_NG,SP”“ALLC2000981E,QH一Z9HK,A12C3981X1061一KMP,A。一000981QK,A13又令C,2C,C3C2AC,C22C2C3BC22一1CA14A15A16SY/T53222000AH22BH2C0，A17所以H2一B丫B2一4AC2A二A18A2按抗拉强度计算该段套管的下人长度用式T即SA19OL一000981习QLKF000981QKF，一A19A3计算三轴应力下该段套管的下人长度L。按三轴抗拉强度公式有T1037RPINRI2一PR2丫T23X1067P。一P,2RO4A20式中PI000981H。一L1一KMPJ，A21P000981H。一LP,IA22将PI、P的值代人上式即可求出T_。于是有LTS,比较L与L的差值是否满足精度要求，一000981艺GILIKF000981QKF如果满足要求，则L二LA23否则重新试算。SY/T53222000附录B提示的附录套管设计实例BL直井BL1表层套管设计原始数据见表BLO表BL井型探井气井下次最大钻井液密度145G/岩石泊松系数035井号T001下次最小钻井液密度120G/套管下入总长1500M类型表层地层水密度105G/QN3掏空系数085尺寸3397天然气相对密度055抗挤系数100下深1500地层压力梯度00115NMA/抗内压系数110水泥返高1500M上覆岩层压力梯度0023MPA/M抗拉系数185固井时钻井液密度125G/破裂压力梯度0018MPA/M是否塑变地层是A抗挤设计表层套管P0351一035X0023一000981X1一085X12一X1500一1593MPA选C一95壁厚1219的套管，其套管参数见表B2O表B2直径33971单位长度质量1012KG/M钢级C一95抗挤强度16065MPA牙型短圆扣抗内压强度3137MPA壁厚1219抗拉强度49553KN管体屈服强度82159KNSP/PRE二16065一159310081，满足要求。将。一000981X125X1500一184MPA,P一000981X12X1500一1766MPA,Y,95X1000/14565517MPA，代人三轴抗挤强度公式得P1648MPAO所以，S1648/15931035，满足要求。B校核抗内压强度井底最大内压力为PH000981XL45XL5002133MPA,井口内压力为PBH213311155X10X1500一。X0551943MPA,S二PB/PB3137/194162，满足要求。将PB317MPA,一15766RNM，二。16985MM,TE000981X10121125刀8515001252KN,AA99872MPA,P,0,Y,95X1000/14565517MPA，代人三轴抗内压强度公式得一14SY/C53222000P6,3171X105833356NMA。所以，SA3356/194173，满足要求。C抗拉强度校核井口有效拉力TE1252KN，抗拉强度TO4955KN，三轴抗拉强度TATO4955KN所以，SS4955/1252396，满足要求。表层套管设计结果见表B3A表B3段号I累重巧18T三轴抗挤强度16AMPA有效拉力1252KN直径3397钢级C一95抗挤系数1035抗拉强度4955KN井段01500壁厚1219有效内压力194MPA二纳杭桥稀彦4955KN1U闷一一一段长1500牙型短圆扣抗内压强度3137MPA抗拉系数396每米重量1012KG/M有效外压力1593MPA三轴抗内压强度3356MPA段重15181抗挤强度1606MPA抗内压系数173表层套管强度设计曲线如图BLO101520253035404550YPA有效外挤有效拉力抗拉强度有效内压抗内压强度抗挤强度，15001井深，M图BLBL2技术套管设计原始数据见表B4O表B4井型探井非气井下次最大钻井液密度155G/3岩石泊松系数030井号T001下次最小钻井液密度130G/3下人总长3500类型技术套管地层水密度1058/3掏空系数065尺寸2445天然气相对密度055抗挤系数100下深3500地层压力梯度00145MPA/M抗内压系数110水泥返高3500上覆岩层压力梯度0023MPA/M抗拉系数165固并时钻井液密度145G/3破裂压力梯度0021NWA/M是否塑变地层否SY/T53222000A抗挤设计第一段套管PCEL000981145一1一065130135003416MPAO选择第一段套管性能参数见表B5O表B5直径2445单位长度质量6994KG/M钢级P一110抗挤强度3654MPA牙型长圆扣抗内压强度6508NTA壁厚1199抗拉强度53957KN管体屈服强度66412KNSL3654/3416107，满足要求。由三轴抗挤强度公式得第一段套管底部三轴抗挤强度为P13924MPA,所以，S13924/3416115,满足要求。选第二段套管的性能参数见表B6O表B6直径2445单位长度质量6474吨八11钢级N一80抗挤强度2627MPA牙型长圆扣抗内压强度4364MPA壁厚1105抗拉强度36698KN管体屈服强度44705KN计算得C,0000541,C204379,C一0000117,A242X10一7,B1344X10。一0808。所以，H，一卫吐、里三一盛国一1570MO一乙A第一段套管的下人长度L13500一15701930MB校核第一段套管抗拉强度第一段套管顶部有效拉力TE1000981X08153X6994X193010796KN,SA二53957/10796499，满足要求。将P000981X1一065X13X157054MPA5400KPA，PO000981X145X1570223MPA22300KPA，T二53957KN,R11026MM,。12225MM，代人三轴抗拉强度公式得TAT5171KNOS,A,5171/10796479,满足要求。C校核第一段套管抗内压强度顶部有效内压力PB,000981155一105157077MPA,底部有效内压力P,000981155一10535001717MPA,SO,6508/1717379，满足要求。将P1,O6508MPA,RO12225MM,R二11026MM,YP110X1000/1457586MPA，I,一000981X145X3500二一4978MPA,P。000981X145X3500二4978MPA，代人三轴抗内压强度公式得PA1P1“6508MPA。所以，S61SO,6508/1717379，满足要求。D校核第二段套管抗拉强度T,208153X6994X000981X19306474X000981X15701892KNA由于第二段套管顶部内外压力都为零，所以，S,AS,236698/1892194,满足要求。一16一SY/P53222000E校核第二段套管的抗内压强度由于是非气井，第二段套管顶部井口的内压为零。所以，满足要求。F第二段套管抗挤强度校核有效外挤压力PC,20009811451一065130115701532MPAS22627/15321710S,21532/15321按设计系数为1的三轴设计。技术套管设计结果见表B7O表B7第1段设计结果段号11累重13498一三轴抗挤A度一3924MPA一有效拉力1079KN直径12445钢级P一110抗挤系数115一抗拉强度15396KN井段115703500一壁厚1199有效内压力1717NTA一三轴抗拉强度一5171KN段长1930M牙型长圆扣I抗内压强度6508NTA抗拉系数1一479每米重6994KG/M有效外压力3416。一三轴抗内压强度6508NTA一段重13498T1抗挤强度3654MPA一抗内压系数379第2段设计结果段号2累重24133，一三轴抗挤强度一1532MPA一有效拉力1一1892KN直径2445二一钢级IN8。一抗挤系数一100一抗拉强度13669KN井段01570M一壁厚11105一有效内压力一ONWA1一三轴抗拉强度3669KN段长11570M一牙型1长圆扣抗内压强度一436MPA一抗拉系数一194每米重一6774KG/M一有效外压力一1532NTA一三轴抗内压强度一436MPA段重I10635T一抗挤强度一12627NTA抗内压系数11。一技术套管强度设计曲线如图B2A200030004加050006000KN20304050607080HP有效拉力抗挤强度有效外挤2000有效内压抗内压强度井深，图B2SY/P53222000B13生产套管设计原始数据见表B8O表B8井型探井气井下次最大钻井液密度155G七护岩石泊松系数035井号T001完井泥浆密度125G/3套管下人总长4500M类型油层套管地层水密度105G/CM3掏空系数100尺寸1778天然气相对密度055抗挤系数100下深4500M地层压力梯度0015MPA/M抗内压系数100水泥返高4500,上覆岩层压力梯度0023MPA/M抗拉系数180固井时钻井密度1508/M破裂压力梯度0021MPA/M是否塑变地层是A抗挤设计第一段套管P,1035/1一035XO023一0009811一1X125X45005573MPAO根据有效外挤压力选择C一75壁厚1151MM套管，其强度参数如表B9O表B9直径1778单位长度质量4762吨/山钢级C一75抗挤强度5654MPA牙型长圆扣抗内压强度5854MPA壁厚1151抗拉强度L28157KN管体屈服强度31093KN将PW5654MPA,YP75X1000/145二51724,P一000981X1一1X125X45000,。一000981X150X4500一6622MPA代人三轴抗挤强度公式得P1605MPA,第一段套管三轴抗挤系数为S1二605/55731086，满足要求。第二套管选择C一75壁厚1036，其性能参数见表B10O表B10直径1778单位长度质量4316吨/M钢级C75抗挤强度46ANT牙型长圆扣抗内压强度5274MPA壁厚1036抗拉强度24999KN管体屈服强度28202KN将C10000317,C0603,C一0000134代入AC12C,C3C275X10一8BCLC2CC294X10一5,CC2一1一06364一BVP二LAC。，月，一2700M2A一一、勺第一段套管的下人长度L14500一27001800M18一SYPR53222000B校核第一段套管抗拉强度有效拉力TE,08089X4762X000981XL8006803KNO将P0全掏空，PO000981X15X2700397MPA,TO28157KN,R,889MM,7739代入三轴抗拉强度公式得TA,二1255KNO三轴抗拉系数SLAT1255/6802184，满足要求。C校核第一段套管抗内压强度按关井全充满天然气井底有效内压力PBD0015一000981X10545002115MPAO顶部有效内压力P10015X4500一000981X105X27003969MPAO将PBO15854MPA,RO889M,R7737M,YP75X1000/14551724MPA,A981Q,L,KF/A,113MPA,PO000981X15X2700397MPA代人三轴抗内压强度公式得P6A,6312MPA，所以，SL6312/3969159，满足要求。由于第一段套管的三轴抗拉系数184已接近规定的值180，所以，第二段套管应选比第一段高一级的改为按抗拉设计。重选第二套管强度参数见表BLLO表B11直径1778单位长度质量5209KG/M钢级C一75抗挤强度6667MPA牙型长圆扣抗内压强度5971MPA壁厚1265抗拉强度3127KN管体屈服强度3394KN按抗拉强度确定第二段套管下长度。L,3127/18一000981X4762X1800X080893/000981X08089X5212560MA此时，第二段套管顶部井深为4500一1800一2560140M按三轴抗拉强度计算第二段套管下深，由三轴抗拉强度公式计算得T二二3075KNO所以，LA2仁3075/180一000981X4762X1800X080893/000981X521X080892490MO相对误差2560一2490256000273001，不满足要求。又令L二二L二二2490MM，此时，第二段顶部井深为4500一1800一2490二210M。计算得TA3047KN,LA3047/180一000981X4762X1800X080891/000981X521X080892450M,相对误差2490一2450/249000161001，不满足要求。再令LDLA2450MM，此时，第二段顶部井深为4500一1800一2450250M。计算得TA3032KNALA3032/180一000981X4762X1800X080891/000981X521X080892430M。相对误差2450一2430/24500008001，满足要求。所以，第二段套管下人长度为LZ2400M取整数。D校核第二段套管的抗内压强度按关井充满天然气SY/T53222000有效内压力为PB,20015X4500一。00981X105X300644MPAO将PYO25971MPA,RO889MM,R7625MM,YR,75X1000/14551724MPA,CA981G,LLG2L2KF/A225488MPA,PO000981X15X30041MPA代人三轴抗内压强度公式得P6,6786MPA。所以S26768/644105，满足要求。E校核第二段套管抗挤强度有效外挤压力P,2035/1一0035X0023X27003344MPAO将PI0,。981Q,L,K,/A2104MPA,殊75X1000/14551724MPA,P_26667MP。代人三轴抗挤强度公式得P259MPA。所以，S,259/3344176，满足要求。第三段套管下人长度为场4500一1800一2400300M选第三段套管性能参数见表B12表B12直径1778单位长度质量5655KG/M钢级C95抗挤强度927MPA牙型梯形扣抗内压强度693MPA壁厚1372抗拉强度4141KN管体屈服强度4630KNF抗拉强度校核有效拉力几000981L,Q,L2G2L2G3K,1807KNO将TA4141KN,。二889M,R7518MM,P0,P。二0代人三轴抗拉强度公式得TAIT。二4141KN。所以SN4141/1807二229,满足要求。9抗内压强度校核有效内压PB,30015X4500675MPA，将P30,PYO693MPA,RA889MM，R7518,YP655MPA,CA2556MPA代入三轴抗内压强度公式得PW1082X693二75MPAO所以，SJ375/675111，满足要求。H抗挤强度校核有效外挤压力P3035/1一035XO023X300372MPAO将PO,叽655MPA,V,2556MPA,P_3927代人三轴抗挤强度公式得P3_69MPAE所以，SA二69/3721855，满足要求。生产套管设计结果见表B13O表B13第1段设计结果段号1累重8572T三轴抗挤强度605NWA有效拉力6803KN直径1778钢级C一75抗挤系数1086抗拉强度28157KN井段27004500壁厚1151有效内压力3969NMAA杭村4吊彦1255KN段长1800牙型长圆扣抗内压强度5854NWA抗拉系数184每米重4762KG/有效外压力5573NTA三轴抗内压强度6312NWA段重8572T抗挤强度5654BUA抗内压系数159SY/P53222000表B13完第2段设计结果段号2累重21074T三轴抗挤强度59NTA有效拉力1672KN直径1778钢级C一75抗挤系数176抗拉强度3127KN井段3002700壁厚1265有效内压力644WA三轴抗拉强度3010KL段长2400牙型长圆扣抗内压强度5971NTA抗拉系数180每米重5209KG/M有效外压力3344MPA三轴抗内压强度6768MPA段重12502T抗挤强度6667MPA抗内压系数105第3段设计结果段号3累重22771T三轴抗挤强度69MPS有效拉力1807KN直径1778钢级C一95抗挤系数1855抗拉强度4141KN井段0300壁厚1372有效内压力675MPA三轴抗拉强度4141KN段长300牙型梯形扣抗内压强度693MPA抗拉系数229每米重5655掩/由有效外压力372NVA三轴抗内压强度75MPA段重16971抗挤强度927MPA抗内压系数111生产套管强度曲线如图B3O0500100015002000250030003500400045005000KN有效拉力抗内压强度有效外挤500000500000500000有效内压_厂_互一00Z峨深肚鱿舫1井图B3SYFR53222000B2定向井定向井剖面如图B4，图中A450，增斜率0450/100,2000,H,D33500,H,2RSINA1273XSIN450900M,R5730/451273M,HLD2H1500XSIN4501060M0CO万，22000500图B4B21表层套管设计原始数据见表B14O表B14井型定向井无气下次最大钻井液密度140G/CM岩石的泊松系数04井号D001下次最小钻井液密度120G/CM下入总长1000M套管类型表层套管地层水密度105G/CM掏空系数065尺一寸3397天然气相对密度055抗挤系数100下深1000地层压力梯度00125MPA/M抗内压系数110水泥返高LOOOM上覆岩层压力梯度0023MPA/M抗拉系数20固井时钻井液密度125G/破裂压力梯度0016MPA/M是否塑变地层否A抗挤设计表层套管P,000981X125一1一065X12X1000S14MPA根据有效外挤压力选K一55壁厚1092MM的套管，其性能参数如表B15O表B15直径3397单位长度质量908KG/M钢级K一55抗挤强度1062ND牙型短圆扣抗内压强度213MPA壁厚1092MM抗拉强度28157KN管体屈服强度4279KNSY/153222000将A一000981X1一065X12X1000412MPA，。一000981X125X1000一1226MPA,YR,55X1000/145一3793MPA,P_1062MPA代人三轴抗挤强度公式得P,A10,8MPAO所以，S,108/814133,满足要求。B抗拉强度校核有效拉力TE000981X908X1一125/785X100074891KNO将TO28157KN,P，二0,P,0代入三轴抗拉强度公式得瓦28157KNA所以，ST二ST28157/74891376,满足要求。C抗内压强度校核井底有效内压PB,000981X14一105X1000343MPAO将P000981X125X10001226MPA,PY213MPA,AS一000981X125X1000一1226MPA代人三轴抗内压强度公式得P,P,213MPAO所以，S,A213/343621,满足要求。表层套管设计结果见表B16E表B16段号1累重9081三轴抗挤强度108MPA有效拉力74891KN直径3397钢级K一55抗挤系数133抗拉强度28157KN井段01000壁厚1092有效内压力343MPA三轴抗拉强度28157KN段长1000M牙型短圆扣抗内压强度213MPA抗拉系数376每米重908KG八N有效外压力814MPA三轴抗内压强度213MPA段重908T抗挤强度1062MPS抗内压系数621表层套管强度曲线如图B5A050010001500200025003000KN井深，图B5SY/R53222000BZ2技术套管设计原始数据见表B17O表B17井型定向井无气下次最大钻井液密度150G/岩石的泊松系数035井号DO1下次最小钻井液密度125G/下人总长2000M类型技术套管地层水密度105G/掏空系数05尺寸2445天然气相对密度055抗挤系数100下深2000M地层压力梯度00135NIPA/M抗内压系数110水泥返高2OOOM上覆岩层压力梯度0023MPA/M抗拉系数200固井时钻井液密度135G/破裂压力梯度0019MPA/M是否塑变地层否A抗挤设计技术套管PRE000981X135一1一05X125X1000900135MPA根据有效外挤压力选择J55壁厚1003二套管，其性能参数见表B18O表B18直径2445单位长度质量5953晚南、钢级J一55抗挤强度1772MPA牙型长圆扣抗内压强度2723MPA壁厚1003抗拉强度2313KN管体屈服强度2820KN将P一000981X1一05X125X1900一1165MPA,。一000981X135X190025MPA，P1772MPA,YV55X1000/1453793MPA，代人三轴抗挤强度公式得P195MPAO所以，S,195/135144，满足要求。B抗拉强度校核自重拉力TKT000981X19001一135/785X59539187KN,套管弯曲力FB232X103X2445X5953X45152KN,所以，7E91871521070KNO由于井口处POO,PIO，所以TATO231ANO故S2313/1070216，满足要求。C抗内压强度校核有效内压力PB,000981X15一105X190084MPAO将P000981X135X1900252MPA,A一000981X135X1900一252MPAO代人三轴抗内压强度公式得PB二PER2723MPA。所以，S2723/84324，满足要求。设计结果见表B19OSY/T532221100表B19段号1累重11906T三轴抗挤强度195MPA有效拉力1070KN直径2445钢级J一55抗挤系数144抗拉强度2313KN井段02000壁厚1003有效内压力84M三轴抗拉强度2313KN段长2000牙型长圆扣抗内压强度2723MPA抗拉系数216每米重5953橄八N有效外压力135MPA三轴抗内压强度2723MPA段重11906T抗挤强度1772MPA抗内压系数324技术套管强度曲线如图B6N2000井深，M图B6B23生严套管设计原始数据见表B20O表B20井型二，二、，二、下次最大钻井液密度155G/3岩石的泊松系数035足同井油并井号DOW下次最小钻井液密度130G/3下人总长3500类型生产套管地层水密度105G/掏空系数05尺寸177SMM天然气相对密度055抗挤系数100下深3500地层压力梯度00145MPA/M抗内设计系数110水泥返高3500上覆岩层压力梯度0023MPA/抗拉系数200固井时钻井液密度145G/破裂压力梯度0021MPA/M是否塑变地层否25SY/P53222000A抗挤设计第一段斜直段PRE,000981X仁145一1一05X13X100090010602323MPAO根据有效外挤压力选择K一55壁厚805MM套管，其性能参数见表B21A表B21直径1778MM单位长度质量3423KG/M钢级K55抗挤强度2255MPA牙型长回扣抗内压强度30NW壁厚805MM抗拉强度巧MN管体屈服强度1628KN将P000981X1一05X13X2960一1887MPA,。二一000981X145X2960一421MPA,YP55X1000/1453793MPA，P_2255MPA代人三轴抗挤强度公式得PRE,24MPAO所以，S,24/2323103，满足要求。因为斜直段长为1500M，所以，第一段套管下人长度为1500M，垂直长度为1060M，其顶部垂深为1900MB校核抗拉强度有效拉力TE1000981X1一145/785X3423X1060290KNA将T1517KN,P000981X1一05X13XL900121MPA，P000981X145X190027MPA,R889MM,R805M，代人三轴抗拉强度公式得TG1100KNO所以，S,I二1100/29038，满足要求。C校核抗内压强度不用油管生产井底有效内压力PBAL00145一105X000981X29601243MPA,顶部有效内压力，BI一00145X2960,E000011155296。一900X055一000981X105X19002063MPA，将PY30MPA,R889,R8085,YP3793MPA,P,000981X145X190027MPA，LT,649MPA代人三轴抗内压强度公式得P,G326MPAO所以，S,326/2063158，满足要求。D抗拉设计第二段套管弯曲段选择N一80壁厚805RNM套管，其性能参数见表B22O表B22直径1778单位长度质量3423KG/M钢级N一80抗挤强度2641MPA牙型长圆扣抗内压强度437MPA壁厚805MM抗拉强度1966KN管体屈服强度2366KNSY/T53222000弯曲段套管下人长度为1000M，垂直长度为900M，垂深为1900ME抗拉强度校核有效拉力T,2000981X3423X1060900X0815000232X1778X3423X45600KN将TO1966KN,R889M,R,8085M,PO000981XL45X1000142MPA，P000981X1一05X13X100049MPA，代人三轴抗拉强度公式得T二二1706KN所以，S,21706/600284，满足要求。F抗内压强度校核有效内压力P、一00145X2960/E000011155X296。一000X05，一000981X105X1000一4292/113一1032768MPA将PB437MPE，R889MM,R8085MM,YP5517MPA,P000981XL45X1000142MPA,。二1399MPA，代人三轴抗内压强度公式得PB24755MPA所以，S。二4755/2768二172，满足要求。9抗挤强度校核有效外挤压力P2000981X145一1一05X13X1900149MPE。将A一000981X1一05X13X1900一1212MPA,AA6759MPA,PRO264MPA,Y,5517MPA，代人三轴抗挤强度公式得P2498MPA所以，S,22498/149168,H抗拉设计第三段垂直段该段套管选C一90壁厚805MM,满足要求。其性能参数见表B23表B23直径1778单位长度质量3423KG/M钢级C一90抗挤强度278MPA牙型长圆扣抗内压强度492MPA壁厚805MM抗拉强度1988KN管体屈服强度2665KN套管下人长度1000M，垂深L000MO1抗拉强度校核有效拉力T,3T,209981X3423X0,815X100060027378737KNO在井口PI0,P0，所以，T6二T31988KNO故S,31988/8737227，满足要求。J抗内压强度校核有效内压力P、一001452960/,000011155X296。一。XA5，一4292/12一3577MPAO将Y5517MPA,P,0,AA8737/A32036MPA,R,889MM,R1885MM,PBO492M7、代人三轴抗内压强度公式得PB,354MPA所以，S,354/