温度对110级油/套管材料性能和管柱设计的影响

对复杂深井使用的不同生产厂家的S13Cr110和C110油/套管材料在20℃、100℃、150℃、200℃、250℃时的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率开展了室内试验研究,定义了管材强度下降率,探讨了不同钢级管材力学性能随温度升高变化的规律.同时考察了不同温度时由于管材屈服强度的变化对管柱设计的影响.试验研究的主要结论如下:在本试验条件下,不同生产厂家的管材的抗拉强度和屈服强度均随着温度升高而降低,而其断后伸长率和断面收缩率变化均不大.此外,随着试验温度升高,管材屈服强度下降值对温度升高更敏感,且屈服强度下降的幅度比抗拉强度高出了8％～10％.因此,对于井下高温(>150℃)的复杂深井,所使用的管材屈服强度就会降低,从而导致实际的管柱安全系数降低,故在进行复杂深井管柱设计时应使用管材高温屈服强度作为设计值.