钻杆检验的关键控制点解析

做好钻杆的检测管理工作,可提高钻杆下井使用的安全可靠性,降低钻井工程成本,提高经济效益。对钻杆检测方案编制、漏磁检测及钻杆失效分析等3个关键控制点进行解析。首先对常见的钻杆检测标准、检测项目及检测流程进行了分析,然后对漏磁检测原理及钻杆漏磁检测设备作了简要介绍,最后对检测中发现的典型失效问题进行了梳理。为旧钻杆实际检验工作的开展提供了经验,对于钻杆使用、维护、检测、分级评定、修理及报废等工作具有一定的参考价值。     

在线钻杆端区漏磁检测系统的应用

介绍了钻杆漏磁检测工作原理、技术特点以及系统构成。针对钻杆端区的壁厚从21.5mm变化到9.17mm左右时,钻杆漏磁设备无法检测出钻杆加厚过渡区缺陷的问题,通过使用钻杆端区漏磁检测系统的直流双磁化器饱和磁化、差分检测探头获取漏磁信号的技术,解决了钻杆端区壁厚缩颈引起的信号干扰及信号幅值变化。结果表明,钻杆端区漏磁检测系统能可靠地检测出钻杆加厚过渡区的腐蚀坑、裂纹、卡瓦咬痕等缺陷,提高了钻杆加厚过渡区检测质量水平,防止了钻杆过渡区刺漏及断裂事故的发生。     

127mm G105钻杆管体刺穿失效分析

通过力学性能测试、金相显微组织和断口分析,并结合钻杆的受力状态,对某127mm G105钻杆管体刺穿失效原因进行分析。结果表明,钻杆刺穿失效的原因是由于操作不当,大钳夹持管体时产生许多深的牙痕,钻井过程中,牙痕底部由于应力集中形成裂纹,在交变应力作用下,裂纹疲劳扩展,最终导致钻杆形成刺孔。     

一起127.0×9.19mm IEU G105内涂层钻杆刺穿事故原因分析

对一起 12 7.0× 9.19mmIEUG10 5内涂层钻杆刺穿事故进行了调查 ,对刺穿钻杆的裂纹形貌进行了断口微观分析和金相分析 ,对刺穿钻杆的材质进行了全面检验。认为钻杆刺穿失效性质属于早期腐蚀疲劳破坏 ,井内泥浆pH偏低且含有较严重的腐蚀介质 ,最终导致钻杆产生早期腐蚀疲劳裂纹而失效     

卡瓦咬伤挤毁钻杆的分析及解决方法

在钻井施工过程中一般采用"一卡一吊"的起下钻作业,造成了在距离钻杆母端600~900mm范围产生卡瓦咬伤,当压力超过钻杆的挤毁强度时挤毁钻杆。由于卡瓦咬伤钻杆管体而引发钻杆刺漏及断裂,目前还是无法解决的技术难题。通过在钻杆母接头端和加厚管端之间焊接厚壁管(双焊缝技术),使得卡瓦与钻杆的咬合部位焊接了一定长度的厚壁管(1 100mm),由于卡瓦咬合处壁厚(15.85mm)比常规壁厚(9.19mm)增加72%,选用高钢级的管体壁厚材料(828MPa),卡瓦咬合处管体的抗挤毁强度比管体提高了97%;达到了抗卡瓦咬伤、挤毁及提高抗拉强度的目的。     

ф101.6mm钻杆外螺纹接头断裂失效分析

通过断口宏观分析、金相组织及能谱分析和力学性能测试,并结合钻杆失效前的钻井情况,对一例ф101.6mm钻杆外螺纹接头断裂失效原因进行分析。结果表明:在钻杆接头材质符合API Spec 5DP和SY/T 5561-2014标准要求的前提下,由于钻杆公接头斜坡台肩周围发生岩屑大量堆积导致钻杆断裂失效。外螺纹接头与堆积岩屑发生剧烈摩擦,导致摩擦部位温度大幅度上升,材料承载性能降低,在扭转、拉伸复合载荷的作用下发生接头断裂失效。     

CO_2腐蚀下的钻杆应力与疲劳寿命实验研究

钻杆的疲劳失效是引起钻具断裂的主要原因。在开采的过程中,伴随着天然气和石油同样会产生一定量的CO2。CO2侵入钻井液后会使其产生弱酸性,腐蚀后产生的硫化铁会在钻杆表面产生刺穿和孔洞腐蚀,钻井液中的Cl-在CO2共同作用下加速对钻杆的腐蚀。采用旋转弯曲疲劳实验机,研究了常用的S135钻杆的疲劳性能,在含有CO2的高温高压釜中浸泡不同的时间,采用疲劳寿命对数正态模型,得出了应力疲劳寿命曲线,综合对比变异系数和疲劳寿命分析了CO2不同腐蚀时间下的疲劳寿命的影响原因。     

某S135钻杆腐蚀穿孔失效分析

通过宏观形貌分析、力学性能测试、金相显微组织和微观形貌及物相分析,并结合钻杆的使用状况,对某S135钻杆管体穿孔失效原因进行了分析。结果表明,钻杆内加厚过渡区及紧邻的管体部分内壁的一侧集中分布着大量的深腐蚀坑,腐蚀坑主要是由于氧腐蚀形成的,钻杆的穿孔失效属于氧腐蚀失效。     

钻杆失效分析与可靠性探讨

通过对钻杆失效问题的深入调查和分析，找出引起钻杆失效的主要原因。通过采用合适的对策，有效预防钻杆失效，从而保证钻杆的质量可靠性。     

某井5" G 105钢级钻杆挤扁失效分析

针对某井钻杆管体失效进行了研究,通过对该井钻井试压过程分析以及对钻杆管体的试样进行金相组织、拉伸、屈服、化学元素、内外表面微观分析等分析研究,结果表明该钻杆管体失效的主要原因在于施工方操作方法不当造成钻杆承受抗拉强度超出自身承载能力,使得管体产生挤扁失效的现象,提醒钻井施工中应注意根据境况使用合适的钻具,避免出现操作不当造成钻杆失效带来的损失。     

空气钻井钻杆断裂失效分析

对某空气钻井期间发生的钻杆断裂事故作了详细调研,对断裂钻杆样品断口进行了宏观分析和微观分析,对断裂钻杆材料的化学成分、力学性能和金相组织进行了全面试验分析。结合钻杆使用情况和试验分析结果,认为钻杆断裂原因是加厚过渡带消失部位存在制造缺陷,裂纹从缺陷处萌生并扩展,最终导致钻杆发生疲劳断裂。     

钻杆失效预防措施探讨

从钻杆结构设计、生产质量控制及维护保养的角度讨论了预防钻杆失效的具体措施。提出了通过优化钻杆结构设计,消除工艺设计的缺陷;通过实行驻厂监造从源头控制钻杆质量;通过对钻杆的日常维护保养,定期"体检"并建立钻杆电子档案来延长钻杆的服役期限。     

一种钻柱动态疲劳断裂性能测试装置的研制及其测试结果分析

针对钻进过程中钻柱承受交变应力、振动冲击载荷的恶劣工况,研制出模拟钻柱多冲疲劳断裂的测试评价装置,对广泛应用的S135钻杆材料进行了系统的测试研究。结果表明:与单次冲击的夏比冲击功指标相比,多冲动态断裂累积能量指标测试数据波动小、可靠性更好;钻杆加厚过渡带相比管体刺穿、断裂严重,其重要原因之一是该部位材料材质分布不均匀、各向异性严重;随单次冲击功增大,钻杆材料的多冲动态断裂次数呈指数式递减,类似疲劳失效的S-N曲线。     

钻杆接头多轴疲劳寿命分析

钻杆接头多轴疲劳问题始终是工业生产领域普遍关注的问题。分析钻杆接头多轴疲劳寿命分析模型的构建途径,包括基本的分析思路以及相应的损伤参数确定流程。探讨钻杆接头多轴疲劳寿命分析模型验证合理性的分析测试方法,划分为不同材料分别进行讨论。希望可以进一步提升钻杆接头多轴疲劳寿命分析模型的应用水平,为进一步解决寿命较短、损伤较大等问题提供新的思路。     

大牛地气田采气工艺管道刺漏原因分析

大牛地气田集气站每年有100余次的刺漏,每次刺漏都要采取关井或关站措施,严重影响集气站产量。为了掌握大牛地气田管线刺漏的原因,文章选取采气工艺管道作为研究对象,分析近五年的管道刺漏数据找出刺漏点主要集中位置,利用内腐蚀、外腐蚀机理及腐蚀特征,结合生产实际情况和管道刺漏点特征,确定出刺漏的主要原因和次要原因,并从管理、工艺技术方面针对性的给出建议。     

35CrMoA抽油杆失效原因分析

在宏观形貌、化学成分、金相组织、力学性能、断口腐蚀产物及载荷分析的基础上,对35CrMoA抽油杆的失效原因进行了分析。结果表明:35CrMoA抽油杆的主要失效原因是腐蚀疲劳,疲劳源位于抽油杆表面腐蚀坑处,腐蚀产物中除Fe的氧化物外还有较多的硫化物。腐蚀坑在较大的载荷作用下容易产生疲劳裂纹,最终导致抽油杆腐蚀疲劳失效。文中提出了防止同类抽油杆发生断裂失效的措施。     

夹紧力和摩擦系数对旋扣钳上扣的影响

为了研究夹紧力和摩擦系数对旋扣钳上扣过程中钻杆应力分布的影响，采用有限元分析方法对Φ139.7 mm×9.17 mm钻杆进行了非线性问题的弹塑性力学有限元模拟分析，得到上扣过程中钻杆的应力大小及分布规律，最大夹紧力及摩擦系数对钻杆应力的影响。结果表明，旋扣钳上扣过程中钻杆径向单元层的应力值呈现上下波动规律，内外壁的应力大于中间单元层，钻杆的最大应力出现位置和最大应力值是动态变化的，应力危险点转移到了滚轮与钻杆接触位置，最大应力出现位置也由未旋转时的外壁转移到了内壁，且最大应力值有所增加；滚轮旋转一周过程中，钻杆始终呈椭圆形，且钻杆的椭圆度是动态变化的，其值在1%至2.4%之间波动；当夹紧力为150 284 N时，滚轮与钻杆接触位置虽有应力集中现象，但最大等效应力尚未超过钻杆材料的屈服强度。经过仿真发现，钻杆的最大夹紧力为190 300 N；当夹紧力为150 284 N时，改变摩擦系数对钻杆的最大von-Mises应力值有一定影响，当摩擦系数从0.15增加到0.27时，最大vonMises应力值增大，但最大von-Mises应力值的增量不大。     

方钻杆上部旋塞阀失效分析及其改进建议

通过对塔里木探区某井发生的两起上部方钻杆旋塞阀断裂事故的失效分析,指出了造成事故的原因。并通过对方钻杆旋塞阀标准发展过程的回顾与探讨,提出了具体的对其质量(结构、材料性能)进行改进的方案以及现行标准修订的建议。     

基于断裂力学的超高压反应器疲劳寿命校核

针对超高压设备设计特性及失效模式，依据ASME相关标准，基于断裂力学基本理论，对有缺陷超高压反应器进行高周疲劳寿命分析计算，通过与原始设计计算数据进行对比分析，判定缺陷反应器的安全可靠性及疲劳寿命，为化工装置的及时复产提供理论依据，对超高设备的设计、失效分析具有借鉴意义。     

某油田普通压力表密封失效原因分析

压力表失效事故给油田安全生产活动带来极大的损失。对某油田的一起普通压力表密封失效事故进行了调查,通过压力表失效形貌宏观研究、微观观察及化学成分分析等方法对失效原因进行了分析。结果表明,压力表失效事故是因弹簧管与封口塞、连杆焊接部位存在焊接缺陷。建议该油田对在用及库存的同型号压力表进行仔细检查,对存在有焊接缺陷的压力表进行补焊处理,以免再次发生失效事故;对焊接后的结构进行疲劳测试试验,以保证压力表满足使用要求。