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1绪论1

1.1 API标准套管2

1.2套管损坏机理4

1.2.1地质因素4

1.2.2工程技术因素5

1.2.3腐蚀因素6

1.3抗挤系列套管产品的开发7

1.3.1高抗挤套管8

1.3.2抗挤抗硫套管9

1.3.3抗挤耐热套管11

参考文献12

2挤毁应力理论13

2.1圆筒在极坐标下的力学方程13

2.1.1平衡微分方程14

2.1.2几何方程15

2.1.3物理方程16

2.1.4拉普拉斯算子16

2.1.5应力函数17

2.2轴对称问题18

2.2.1应力分量18

2.2.2轴对称位移19

2.2.3轴对称位移函数20

2.2.4轴对称位移和应力表达式20

2.3挤毁应力公式的推导21

2.3.1屈服强度挤毁应力公式21

2.3.2塑性挤毁应力公式22

2.3.3弹性挤毁应力公式的推导23

2.3.4过渡挤毁应力公式的推导24

2.4挤毁应力的其他公式25

2.4.1轴向拉伸应力下的挤毁应力25

2.4.2内压对挤毁的影响25

2.4.3玉野（Tamano）公式26

2.5压溃强度计算公式的适用性27

参考文献29

3抗挤套管的生产30

3.1无缝钢管工艺流程30

3.2穿孔工艺31

3.2.1斜轧穿孔机31

3.2.2斜轧穿孔过程32

3.3轧管工艺及设备34

3.3.1连续轧管机组35

3.3.2斜轧管机轧管38

3.4宝钢抗挤套管的生产40

3.4.1φ140mm机组40

3.4.2 Accu-Roll机组42

3.4.3 PQF机组43

3.4.4 HFW机组45

参考文献50

4高抗挤套管螺纹连接与管柱设计51

4.1抗挤套管常用螺纹连接51

4.1.1圆螺纹51

4.1.2偏梯形螺纹54

4.1.3特殊扣螺纹57

4.2特殊外径抗挤套管螺纹连接58

4.2.1特殊外径螺纹设计思路58

4.2.2 180mm外径长圆螺纹加工59

4.3管柱设计基本公式61

4.3.1管体屈服强度61

4.3.2内压抗力61

4.3.3连接强度63

参考文献65

5抗挤毁套管的微观组织与力学行为66

5.1塑性变形对组织演变的影响66

5.1.1塑性变形对材料组织和性能的影响66

5.1.2回复68

5.1.3再结晶70

5.1.4晶粒长大72

5.2斜轧制管过程中材料的力学行为73

5.2.1制管应变73

5.2.2高温变形机理74

5.2.3制管过程中的微观组织特征76

5.2.4热处理后微观组织的演变77

5.3斜轧工艺套管织构的研究79

5.3.1套管的轧制工艺79

5.3.2套管的性能和织构80

5.3.3织构对抗挤强度的影响83

参考文献85

6抗挤套管钢的强韧化86

6.1钢的高强韧化设计思路86

6.1.1固溶强化86

6.1.2热处理强化87

6.1.3析出强化88

6.1.4细晶强化89

6.2抗挤套管钢中的析出相90

6.2.1金相组织91

6.2.2钢中析出相的表征91

6.2.3析出相的作用94

6.3高强度抗挤套管钢的晶粒控制技术94

6.3.1成分设计和控制轧制94

6.3.2优化奥氏体化参数95

6.4高强度抗挤套管强韧化技术98

6.4.1纯净钢技术98

6.4.2高强度抗挤套管的性能99

参考文献102

7抗挤抗硫套管103

7.1硫化氢引起的氢损伤103

7.2应力腐蚀开裂机理与测试方法104

7.3抗挤抗硫套管钢的开发107

7.3.1 SSCC的影响因素107

7.3.2抗硫套管的成分设计107

7.3.3抗挤抗硫套管108

7.4抗硫性能的试验方法110

7.4.1 H2 S介质中极化曲线测定110

7.4.2 H2S介质中渗氢曲线测定110

7.4.3表面腐蚀产物膜的分析111

7.4.4 KISSCC测试111

7.5抗挤抗硫钢的电化学行为112

7.5.1电化学曲线112

7.5.2腐蚀产物与析出相113

7.5.3钢在硫化氢介质中的腐蚀机制115

7.6氢在钢中的扩散行为117

7.6.1氢扩散方程118

7.6.2氢扩散系数118

7.6.3可扩散氢浓度119

7.6.4不可逆陷阱中氢浓度的测定120

7.6.5氢在BG110TS钢中的扩散行为121

7.7抗挤抗硫套管硫化氢应力腐蚀开裂特性122

7.7.1硫化氢介质中的裂纹扩展速率和KISSCC124

7.7.2动态充氢条件下的裂纹扩展速率和KIH125

7.7.3应力腐蚀试样的断口形貌126

参考文献127

8热采井用套管128

8.1稠油开采工艺128

8.1.1蒸汽吞吐129

8.1.2蒸汽驱130

8.1.3蒸汽辅助重力泄油130

8.1.4火驱采油131

8.1.5不同热力采油工艺的比较132

8.2热采套管的套损及其钢种设计133

8.2.1热采套管套损机理133

8.2.2热采套管套损的预防措施134

8.2.3热采井套管用钢的设计原理136

8.3抗挤耐热套管的开发138

8.3.1抗挤耐热套管的设计138

8.3.2抗挤耐热套管的实测性能139

8.3.3套管的抗挤耐热性能140

8.3.4抗挤耐热套管的微观结构特征142

8.4火驱采油用套管的开发143

8.4.1火驱采油用套管的实测性能143

8.4.2模拟井况下的火驱采油套管的抗氧化、腐蚀性能145

8.4.3耐高温火驱采油用油井管的开发145

参考文献147

9中原油田用高强度抗挤套管148

9.1油田地质基本知识148

9.2中原油田的地质特点151

9.3中原油田的地应力研究154

9.4中原油田的管柱设计158

9.5高强度套管的生产及应用161

参考文献163

附录164

附录1 API油井管标准简介164

附录2英制与公制单位换算表166

附录3套管推荐作业方式167

附录4宝钢抗挤系列产品规格及性能169

致谢185