上述（1）、（2）式是在理想状态下得到的套管抗挤强度公式，应用时取二者之中较小值。但实际应用过程中套管往往存在内径、外径和壁厚不均匀，以及由于井孔弯曲引起的套管弯曲应力等，实际抗挤强度要比（1）、（2）式小，通常要采用0.7125的修正系数对上述公式进行修正，此修正系数是根据实际API套管大量试验资料统计得到。

　　3 霍州煤电集团某煤矿直排钻孔套管抗挤强度实际计算

　　2011年4月，石家庄金石地质勘测有限公司负责施工霍州煤电集团某煤矿直排钻孔，此钻孔二开直径750mm，下入Φ630mm×12mm套管（无缝钢管，钢号20），井深500m，钻机采用石家庄煤矿机械厂生产的TST-2000型钻机，配套使用A型钻塔，提升能力70t，由于Φ630mm×12mm套管自重达91吨，必须采用浮力阀方式下管，为防止套管在下入过程中挤毁，必须提前进行套管抗挤强度的校核计算。

　　查得Φ630mm×12mm套管（无缝钢管，钢号20）屈服强度最小为275 MPa，弹性模量为2.06×105 MPa，泊松比为0.25。

　　①若套管出现弹性失稳破坏，根据API套管失稳计算公式得：

　　P==3.16MPa

　　②若套管出现材料屈服强度破坏，根据API套管屈服强度计算公式得： P=2.25δ=2.25×275MPa=11.56MPa

　　③取（1）、（2）中较小值，可得Φ630mm×12mm套管（无缝钢管，钢号20）理论抗挤强度为P=3.16 Mpa，最后套管抗挤强度由修正系数修正得：P0=0.7125P=0.7125×3.16MPa=2.25MPa

　　④计算Φ630mm×12mm套管最大下深，由压强公式：P0=ρ液gh

　　式中：P0-套管抗挤强度（Mpa）；ρ液-钻井液比重，1.1×103kg/m3；

　　得： h===208.7m

　　即：Φ630mm×12mm套管采用浮力阀方式下入，套管空置段不可大于208.7m，否则外界钻井液压力将超过套管抗挤强度，导致套管被挤毁。在实际操作过程中套管空置段控制在150m以内，其余用钻井液填充。套管下入井孔底部时，所受浮力为156t，套管自重91t，套管内钻井液重为102t，钻机及钻塔在37t拉力下将Φ630mm×12mm套管安全下至井底。

　　4结语

　　大口径直排钻孔是近年来煤矿水害防治的工程项目，随着煤矿开采向深层发展，此类工程钻孔逐渐在很多煤矿施工。由于目前大口径套管还没有统一的抗挤强度计算标准和实验数据，致使大口径直排钻孔下套管作业挤毁事故时有发生。

　　本文利用石油系统API套管强度计算公式在大口径套管上延伸应用，为实际施工提供了一定依据。通过多个煤矿直排钻孔下管作业实际应用，验证了大口径套管抗挤强度计算方法的可行性，这对今后施工大口径直排钻孔下管作业有一定指导性。随着管材加工精度的提高和直排钻孔下管作业经验的不断积累，大直径套管抗挤强度计算方法将得到进一步的完善和修正。

　　参考文献

　　[1]杜晓瑞，王桂文.钻井工具手册[M].北京：石油工业出版社，2003.

　　[2]李子丰.油气井杆管柱力学及应用[M].北京：石油工业出版社，2008.

　　[3]李志明，殷有泉.油水井套管外挤力计算及其力学基础[M].北京：石油工业出版社，2006.

　　[4]申昭熙，冯耀荣，解学东等.套管抗挤强度分析及计算[J].西南石油大学学报，2008，30（03）.

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