套管尺寸偏差与挤毁强度关系的新认识

张建兵 刘歆 吕祥鸿 邓贺景

西安石油大学机械工程学院，陕西西安710065；2.西安石油大学材料科学与工程学院，陕西 西安710065；3.中国石油川庆钻探长庆钻井总公司，陕西西安710021

为了探讨API 5CT规范规定的套管尺寸公差对套管挤毁强度的影响，选取了J55钢级Ф139.7 mm×7.72 mm、L80钢级Ф177.8 mm×10.36 mm和P110钢级Ф244.5 mm×13.84 mm 3种有代表性的油田常用套管，采用有限元法对其在不同外径和壁厚偏差影响下的套管挤毁强度进行了非线性分析、计算，得到了单独考虑外径、壁厚及同时考虑外径和壁厚尺寸偏差下的套管挤毁强度及其变化规律。计算可知，在API 5CT规范规定的尺寸公差范围内，即使套管外径和壁厚的最不利偏差同时出现在同一横截面上，套管的挤毁强度仍然会在API额定值之上，椭圆度对套管挤毁强度的影响大于壁厚不均度的影响，套管圆周上壁厚最薄点决定着套管挤毁强度，壁厚不均度对套管挤毁强度的影响非常小，API给出的大外径套管额定挤毁强度偏保守。对于尺寸公差符合API 5CT规范的套管，其挤毁强度一般会高于API额定值一定幅度。

https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-0890.2010.03.016