SY∕T 7633-2021 储气库井套管柱安全评价方法

并下套管的抗内压强度、抗挤强度和抗拉强度等全尺寸服役性能应按照GB/T20657和本文 计算获得。

5.3.1并下套管柱密封测

对储气库并套管柱应进行密封检测，评判出套管柱是否存在漏失点，宜选用温度测并仪、噪声测 并仪、宽能域中子伽马能谱及中子测并仪、并筒泄漏检测定位工具、超声波成像测并仪等适当的地球 物理测井设备。 对作为采气并使用的原有老并套管柱应采用清水介质试压至并口处最大运行压力值的1.1倍，但 不可超出套管任一点最小屈服压力值的 85%，目30min压降不大于0.5MPa，评判为管柱密封合格

6.3.2管柱密封室内检测

路基标准规范范本SY/T 76332021

对在役注采井，套管均为气密封螺纹接头，应在建并前期或运行期选取同规格型号的套管，按照 SY/T 7370进行室内多周次拉压交变气密封循环试验检测。 对原有老并，套管多为长圆螺纹接头，宜从同期预封堵老井中取出一段同规格型号套管（带接 头)，参照 GB/T 21267进行室内气密封试验检测

6.4.1 套管几何尺寸检测

对储气库并套管柱应进行几何尺寸检测，获取井下套管内径和/或壁厚变化情况，宜送 伤仪、多臂并径仪、超声成像测井仪等适当的地球物理测并设备

6.4.2 套管尺寸应用

在使用电磁探伤仪仪能获取任一并深套管平均壁厚t时，则应用平均壁厚te代替最小壁厚 cm进行第7章和第9章的相关计算。 在无法获取并下套管直径变化时，应用套管公称外径D代替最大外径Dmax，或应用上一次进行 检测获得的最大外径 Dm×，进行第 7 章的相关计算。

6.4.3套管尺寸误差

当并下套管检测仪器误差超过0.3mm时，宜考虑测量误差的影响，并优先考虑 实测套管几何尺寸减去误差上限值后的数据进行第7章和第9章的相关计算。

7 剩余强度计算与校核

井下套管强度计算，应结合套管性能检测数据，基于井下套管几何尺寸测量数抗 管剩余强度计算，应主要进行抗内压强度和抗挤强度计算，并给出相应的安全系数。

依据6.4套管几何尺寸检测结果，可以获得任一并深处套管壁厚（最小壁厚tin、最大壁厚t 外径（最小外径Demin、最大外径Dmx），并按照公式（1）～公式（4)计算相应的壁厚不均度ec禾 度0V。

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7.3.1 抗内压强度

按公式（5）进行在役套管抗内压强度计算：

在役套管剩余抗挤强度计算： 当 Damal emnin ≤(Demal/ tamin) yp,为屈服挤毁

考虑并下套管椭圆变化及壁厚不均匀对套管强度影响，抗挤强度计算方法参考附录A。

7.3.3 轴向应力下等效屈服强度

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对储气库并套管柱强度计算时，若考虑轴向应力影响，应使用等效屈服强度fax替代最小屈 fmm，利用公式(6)～公式(17）重新计算套管抗挤强度

7.4.1 套管柱内压力计算

7.4.1.1 管内压力

油管柱坐封完好，按油套环空充满环空保护液按公式（19）计算：

7.4.1.2管外压力

对非蠕变地层，应注意套管外水 若hv≤ha，按公式（21）计算 若hy>ha，按公式（22）计算

对变地层，管外压力应按公式（23）计算

7.4.1.3 有效内压力

有效内压力按公式（24）计算

7.4.2套管柱外压力计算

7.4.2.1 管内压力

全按储气库最小运行压力按公式（25）计算

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7.4.2.2 管外压力

管外压力计算同 7.4.1.2。

管外压力计算同 7.4.1.2

7.4.2.3 有效外压力

有效外压力按公式（26）计算：

7.5.1在役套管额定安全系数

7.5.2抗内压安全系数

7.5.3抗挤安全系数

在役套管强度应符合公式（29）和公式（30）要求

2.。=P, Pi ........+...+..+...+...+....

1套管在螺纹连接密封性分析应以6.3检测结果为主，若检测结果出现泄漏现象，应采取相应 #行处理，不再进行密封性分析。 2若检测结果证实管柱密封完好，则应区分注采井和原有老井，按8.2和8.3分析在役套管柱 王。

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8.2.1注采并套管柱使用气密封螺纹接头，应结合6.3.2多周次循环试验检测结果评价套管柱密封性。 8.2.2在无试验检测数据时，宜依据注采周次选择材料强度折减的方法评估套管柱密封性，服役10a 的套管柱密封能力按标准抗内压强度的95%评价，服役30a的套管柱密封能力按标准抗内压强度的 90%评价。

3.3.1原有老并套管柱的液体密封能力（抗内压强度）应按6.3.1清水介质试压结果评价，但气密封 能力宜依据6.3.2室内气密封试验检测结果评价。

.3.1原有老并套管柱的液体密封能力（抗内压强度）应接6.3.1清水介质试压结果评价 恒气 能力宜依据6.3.2室内气密封试验检测结果评价。 3.3.2在无检测数据时，原有老井套管柱的气密封能力宜按以下评价：

长圆螺纹接头套管的气密封能力应取6.3.1中清水试压值的60%，最大不宜超过GB/T20657 规定抗内压强度值的60%； 偏梯形螺纹接头套管无气密封能力，对其气密封能力不进行评价

若无并下检测数据时，应通过室内模拟试验或并口挂片试验获取套管腐蚀速率。若仅有本次下 套管检测数据且无腐蚀试验数据时，可把t取套管公称壁厚t作为分析参考。

现役工况条件下，套管强度安全服役的临界壁厚按公式（33）计算

在役套管剩余寿命按公式（34）计算

SK.PD+ β 2k.Jym

SK.P.D+β 2k.Jmm

T, = lnla V.

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10.2.1新投产注采并套管柱的首次安全检测周期应为5a。 10.2.2注采并后续安全检测周期不应超过前次评价结果年限且不宜超过10a。 10.2.3监测并后续安全检测周期不应超过前次评价结果年限且不宜超过12a。 10.2.4作为采气并使用的原有老并后续安全检测周期不应超过前次评价结果年限且不宜超过8a。

套管柱安全评价报告通信标准，应至少包含以下技术内容： 套管柱安全评价的依据； 评价井的基本情况； 并下测并检测数据与其他检测数据； 套管材料性能数据测试或选用 套管柱剩余强度计算与分析； 套管柱密封性分析； S 套管柱剩余寿命分析； 套管柱安全检测周期确定； 套管柱安全评价结论与技术要求

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(资料性) 套管椭圆变化下套管抗挤强度计算

因并下仪器测量误差影响，当按7.2计算得到套管不圆度大于5%，考虑套管不圆度对套管扩 度的影响，此时在役套管剩余抗挤强度宜采用公式（A.1）计算。

对于GB/T19830规定的H40～Q125所有钢级，无论冷旋矫直还是热旋矫直，其设计弹性挤毁 压力校正因子kedes=0.825；而设计屈服挤毁压力校正因子kydes的取值按照表A.1规定进行选择；对于耗 损因子Hdes的取值可按照表A.1规定进行选择。参量h是由挤毁试验数据得到的经验系数。大部分淬 火和回火产品应力一应变曲线（SSCs） 硬化很不明显，因此不必进行修正（h=0）。然而，挤毁试验数 据还显示少部分淬火和回火产品应力 应变曲线 有较好的硬化， 降低了挤毁压力, 这时 h.=0.017。

，宜使用名义钢级数据，不宜用实际届服应力进行内插。 bHdes和kydes是无量纲数据，适用于任何单位系统。 ‘热旋矫直一般不适用于这个钢级。 dGB/T19830不允许冷旋矫直

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[1]GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 [2]GB/T3075金属材料疲劳试验轴向力控制方法 [3] GB/T 21267石油天然气工业 套管及油管螺纹连接试验程序

竣工资料中华人民共和国 石油天然气行业标准 储气库井套管柱安全评价方法 SY/T 76332021 石油工业出版社出版 （北京安定门外安华里二区一号楼） 北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷 新华书店北京发行所发行 880×1230毫米16开本1.25印张32千字印1—400 2022年1月北京第1版2022年1月北京第1次印刷 书号：1550218293定价：25.00元 版权专有不得翻印