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深井超深井用S13Cr110和C110油/套管材料高温性能试验及对管柱设计的影响研究

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对深井超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进行了室内试验研究，定义了油/套管材料强度下降率，探讨了不同钢级油/套管材料抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率随温度变化的规律。同时考察了不同温度时由于管材屈服强度的变化对油/套管柱设计的影响，得到（1）不同厂家的油/套管材料的抗拉强度和屈服强度均随着温度升高而降低，其断后伸长率和断面收缩率变化不大。随着温度升高，抗拉强度和屈服强度下降程度不同，屈服强度对温度更敏感，屈服强度比抗拉强度下降更为明显，屈服强度下降的幅度通常要高出抗拉强度8%-10%；（2）深井超深井等井下高温会引起所使用的油管材料屈服强度降低，从而导致实际的油管安全系数显著降低，故在进行深井超深井油管（柱）设计时应以油管材料高温屈服强度作为设计值等主要结论和规律。本文研究结果可用于指导高温高压气井、深井超深井及地热井等工况和井况条件下完井管柱设计及油管选用。