N80Q套管脱扣失效分析

结合套管在井中的受力状况以及脱扣事件发生的过程,对脱扣的Ф139.70mm×9.17mm N80Q LC套管进行了材料理化性能分析测试、金相分析、螺纹宏观形貌分析。指出,导致套管脱扣的直接原因为套管螺纹强度不足,螺纹连接强度不足的原因为上扣过程中产生错扣、粘扣,进而导致螺纹连接强度降低,最终在试压作业中发生脱扣事故。对规范下套管作业、防止套管错扣、脱扣提出了严格按照标准要求进行相关作业等意见与建议。     

筛管抗挤毁强度测试装置研制及试验研究

筛管的抗挤毁强度是防砂工艺技术研究和应用中非常重要的技术参数。为了准确测试出不同类型筛管的抗挤毁强度,研制出了一套筛管抗挤毁强度测试装置。该装置采用泥砂封堵与清水打压相结合的方式,对筛管表面施加均匀的挤压力,测试结果更加合理。利用该装置对不同类型的筛管进行了抗挤毁强度测试试验,得到了不同筛管的抗挤毁强度值,以及挤压破坏形态。     

油管螺纹接头连接强度试验方法分析

油管是油田原油生产中重要的材料之一,其质量的好坏宜接影响到原油产量.油管螺纹接头在油管管柱中起着连接作用,在使用中承受着较大的拉力和其它载荷.如若存在质量缺陷,极易发生脱扣事故,从而严重影响油井的正常生产,增加采油成本.因此,必须在使用前加强对油管进行监督检验,对油管螺纹接头连接强度进行试验研究.     

基于油管和套管失效分析谈产品质量控制

油管、套管失效给油田带来巨大损失,通过近几年在中国石油集团石油管工程技术研究院所做油管和套管失效分析的统计总结,可以看出油管失效的主要因素是粘扣、腐蚀和管体破裂,套管失效主要因素是脱扣、管体破裂和接箍开裂;并根据油管和套管失效规律,系统地提出对油管、套管从生产制造到现场使用的产品质量控制建议,从而对预防和减少油套管失效事故的发生起到积极作用。     

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。     

S13Cr110油管表面抗应力腐蚀开裂性能研究

通过模拟国内某油田KXS8-2井油管失效工况条件,采用NACE TM 0177-2016标准C环法研究油管表面氧化膜对S13Cr110材质应力腐蚀开裂(SCC)性能的影响,并分析了该井油管失效的原因及机理。研究结果表明:外壁存在氧化膜的S13Cr110试样应力腐蚀敏感性较光滑试样更高。为改善S13Cr110油管在含氧完井液中的抗SCC性能,建议采用抗SCC的完井液并严格除氧,或提高油管表面质量。     

ISO 11960:2020《石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管》标准解读

ISO 11960《石油天然气工业油气井套管或油管用钢管》是生产油气井油管和套管的基础标准,对用量较大的油管和套管所用钢管的生产、性能及检测试验等做了详细的规定。由于油套管技术及用户需求的发展,有很多非标钢管用于加工油气井油管和套管。为适应需求,ISO 11960:2020把已广泛使用的非标钢管纳入标准,对不适合需求的内容删除或修订,便于用户生产、选用及订购。对ISO 11960:2020修订内容及技术背景做了介绍,为标准使用者理解使用修订内容提供一些帮助。     

N80加厚油管过渡区断裂原因分析

某油田采油井在下Ф73.02 mm×5.51 mm N80加厚油管过程中,发现一根加厚油管过渡区位置出现裂纹,通过对事故油管管体进行力学性能及化学成分试验、断口宏观形貌分析、断口电镜扫描分析,对加厚油管断裂原因进行综合分析。结果表明:该加厚油管的断裂形式为脆断,油管镦粗过程中温度控制不当,造成油管"过烧",形成夹渣物残留在加厚油管过渡区,产生脆性裂纹源,下井过程中油管再次受到拉伸载荷,使裂纹源进一步扩展,最终油管发生断裂。     

高H2S环境油管断裂原因分析

通过事故调查、材料检测、断口分析，对某油井油管断裂原因进行了深入分析，得到该油管表面存在大量的严重应力集中区，而产出液硫化氢含量较高，油管与硫化氢发生化学腐蚀后氢扩散、集聚速度加快，最终导致硫化氢致应力开裂而发生断裂的结论，并为避免类似事件再发生提出了建议措施。     

杆柱防脱工具的研究与应用

分析了曙光油区热采井抽油杆柱经常性发生杆柱脱扣现象的情况,并对发生杆柱脱扣的原因进行了分析,根据原因分析结果,研制了双接箍防脱抽油杆、国产锚爪式脱接器,并通过现场实际应用,取得了良好的效果,为防止热采井杆柱脱扣提供了新的途径。     

套管接箍应力腐蚀开裂分析及预防

以某套管接箍纵向开裂失效为例,分析了接箍材料的理化性能、腐蚀产物、接箍内应力等。结果显示,材料理化性能满足标准要求,由于接箍内部环向应力与硫化氢腐蚀综合作用导致接箍发生纵向开裂。提出如果降低选用材料耐蚀等级,必须对油套管采取系统措施,包括控制螺纹参数偏差、控制上扣扭矩、采用无牙痕或微牙痕大钳、选用特殊接头等,才可避免发生应力腐蚀开裂失效。     

非均匀地应力作用下套管柱挤毁风险分析

油田开发过程中,套管损坏给油田造成了巨大的经济损失,需要利用套管外载计算模型对不同岩性地层进行套管抗外挤强度校核。采用弹性力学解析方法,建立了非均匀地应力作用下套管外载的计算模型,并分析了不同岩性地层条件下的套管外载。研究表明,套管所受的地应力外载比常规套管柱设计时的泥浆外载要大,在进行套管柱设计时必须考虑生产过程中由地应力产生的套管外载。在盐岩地层中套管的挤毁风险最大,页岩次之,在石灰岩地层中套管的挤毁风险最小。     

具有管钳咬痕油管的拉伸强度试验及数值模拟研究

油田上经常发生油管破断等事故,最常见的原因是管柱发生破损,严重影响油田正常生产。为了探索油管破断的原因,需根据井下实际情况,对油管破坏原因进行试验验证。以钢级P110S,规格为Φ88.9 mm×6.45 mm的油管为例,介绍了未受破坏的油管拉伸至失效和有管钳咬痕油管拉伸至失效的试验,对比两种不同情况对油管强度影响的大小,认为受管钳破坏的油管强度在其破坏处影响最大,确定了应力集中发生位置和应力集中系数大小。对有管钳咬痕油管进行有限元数值模拟,结果表明在咬痕处发生应力集中现象,且变形量最大值也发生在油管咬痕位置。利用有限元模拟了不同咬痕长度、宽度、深度对油管强度的影响,其中咬痕长度对其影响最大。其为寻找油管在井下发生破坏的原因提供了思路和方法,对井完整性保护具有重要的意义。     

油套管螺纹自动检测技术研究

油套管在石油的生产过程中发挥着重要的作用,油套管螺纹连接部分是油套管的薄弱环节,如果油套管螺纹发生破坏将会导致脱扣、泄露、粘扣等问题,严重的影响到油田正常的生产。因此需要加强油管螺纹质量的监控研究,减少油套管因为螺纹质量问题而造成的事故。文章分析了油田油套管螺纹检测的现状,通过利用计算机技术,提出了一种油田油套管螺纹自动检测技术,介绍了该装置的组成和工作原理。通过研究对于提高油田油套管螺纹检测的质量和效率具有重要的意义。     

激光热处理油管的研制

针对油管使用中易粘扣的问题,通过激光热处理油管产品的研制,优选油管螺纹激光热处理工艺参数及方法,确定油管螺纹激光热处理技术指标及工艺规程,提高产品抗拉、耐磨、耐蚀性能,增加产品重复使用次数,降低生产成本,减少资源浪费。     

基于齿轮油监测的风机齿轮箱运行状态分析

从润滑油的理化性能、磨损元素和洁净度等3个角度出发,对内蒙西部地区某风电场运行15 000 h的齿轮油进行性能测试,依据电力行业相关标准对齿轮箱运行状态进行评估。     

存在腐蚀缺陷的油管影响因素分析

基于有限元分析软件,对油管腐蚀缺陷长度、腐蚀缺陷环向角度、油管腐蚀深度及轴向应力进行分析研究。结果表明,腐蚀缺陷长度与最大等效应力没有关系,缺陷深度对油管强度影响极大,应该特别关注缺陷深度对油管剩余强度的影响。     

新型油管试压小车及应用

油管在油田不可缺少，它贯穿于油田开发的始末，油管修复工艺是油田发展的支柱产业，油管试压工艺是油管修复的关键工艺，其中试压小车(装置)技术含量的高低直接影响油管试压质量和工作效率。因此，针对油田试压小车普遍存在故障率高，上扣时不能实现自动控制，出现标准试压接头与被试压油管丝扣间过紧或过松，造成误判现象经常发生，试压质量得不到保证等问题，研制了新型试压小车，解决了油管试压的若干技术难题。     

TP-JC螺纹油管现场试验评价与运用

对TP-JC油管接头进行了抗黏扣性能、抗拉强度和液体密封、气密封性能现场试验和现场操作试验评价。现场试验评价结果表明:①Φ88.9mm×6.45mm TP-JC螺纹油管能保证API推荐的上卸扣4次的要求,抗黏扣性能优于外加厚圆螺纹;②Φ88.9mm×6.45mm TP-JC螺纹油管的抗拉强度和液体密封性能不低于外加厚圆螺纹;③Φ88.9mm×6.45mm TP-JC螺纹油管在77MPa的压力下泄漏率为2%,在50MPa压力下具备气密封能力,可以满足低压气井的使用要求;④TP-JC螺纹油管对现场施工操作的要求与外加厚油管螺纹相同,且更易认扣、操作方便。     

Φ60.32mm×4.83mm N80钢级外加厚油管断裂失效分析

通过力学性能试验、化学成分分析、显微组织和微观断口分析等分析手段,综合分析了Φ60.32mm×4.83mm N80钢级外加厚油管断裂失效原因。结果表明,该油管为典型的脆性断裂失效,由于模具冷却操作不当导致油管淬火产生了马氏体组织,使油管冲击吸收能量非常低,高硬度、低韧性是油管在管坯墩粗过程中发生脆性断裂失效的主要原因。