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四川目前生产的天然气中含硫天然气占７１％，而含硫天然气对高强度钻杆会产生硫化物应力腐蚀玻裂，因此，在含硫气井进行钻杆测试时，应重视钻杆的安全问题。文章探讨了高强度钻杆硫化物应力腐蚀玻裂的机理和影响钻杆脆断时间的各种因素，并提出在一定的条件下，高强度钻杆在含硫气并中进行测试是安全的。采用向钻杆内加缓蚀剂或内涂层钻杆，防硫油管测试，钻杆测试更加安全。建议继续开展高强度钻杆硫化物应力腐蚀玻裂时间的试验研究，以确定合理的钻杆测试安全时间。     

钻杆、套管、油管和抽油杆的腐蚀破坏及其防止方法

在钻井和采油设备中套管受到严重的内部点腐蚀和外部腐蚀。有时金属损耗甚微,但在另外一些情况下,如有很高的交变应力时,钻杆和抽油杆经常发现腐蚀疲劳破坏。因此,本文谈谈钻杆、套管、油管和抽油杆的腐蚀破坏以及常用的防止方法。钻杆最常见的破坏是疲劳破坏,包括缺口疲劳破坏和腐蚀疲劳破坏。疲劳疲劳的确切机理尚未被认识,然而有很     

高强度钻杆在含H2S介质中的应力腐蚀试验研究

本文通过硫化氢对钢材产生硫化物应力腐蚀开裂机理及影响因素的探讨，结合四川当前含硫气井钻探过程中，中途测试必须短期使用高强度不抗硫的S－135、G—105钻杆这一生产中的矛盾问题，开展了室内S－135、G—105两种钻杆在不同应力条件、不同介质条件下的硫化物应力腐蚀试验，初步摸索到一些延长S－135、G—105钻杆发生硫化物应力破坏时间的规律，为现场S—135、G—105钻杆生产实践，提供了一些控制参考依据。     

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含硫气井中的硫化氢与二氧化碳对油管、套管产生电化学腐蚀，严重地威胁着气井的生产，完井方法选择不当也会加剧这种腐蚀。通过国内外调查，推出了一种生产封隔器永久完井的方式，可以防止油管、套管腐蚀和减少完井作业工作量，应大力推广这种完井方式。文中对完井方式和多种工艺技术进行了探讨，可供完井工作者讨论和借鉴     

罗家寨气田飞仙关气藏高酸性气井完井工艺技术实践

高酸性气井中的硫化氢与二氧化碳对油管、套管产生严重的腐蚀，威胁着气井的安全生产，完井方式选择不当也会加剧这种腐蚀。通过国内外调研，提出了一种采用材质防腐的完井方式，该完井方式通过采用永久式封隔器、特扣内衬油管和不锈钢井口来达到使酸性气体与井下生产管串隔离的目的，从而防止油管、套管腐蚀，并延长气井的免修期，可在高酸性气田推广这种完井方式.     

钛合金管材在高含硫天然气开发中的应用现状

钛合金以其强度大、密度小、高抗压、高抗挤、抗酸性腐蚀及抗硫化氢应力腐蚀等优异性能,被广泛应用于航空、航天、船舶、化学化工、医疗、海洋工程和石油石化等各个领域,引发了拓展钛合金管材应用领域的研究热潮。在调研国内外相关文献的基础上,首先分析了高含硫天然气勘探开发对钻具、油管、套管、井下工具、集气管网、天然气处理设备等金属管材的苛刻要求,综述了钛合金管材在该领域的应用现状,重点介绍了钛合金油管、套管、钻杆、天然气输送及处理设备的应用情况,最后从钻井周期、生产安全及节约成本等方面展望了钛合金在高含硫天然气勘探开发中的应用前景。     

有机酸盐环空保护液在元坝海相气藏的应用

元坝海相气藏具有埋藏深、高温、高压、高含硫化氢、中含二氧化碳等特性,气井生产中硫化氢、二氧化碳的存在使环空腐蚀环境极为恶劣。针对高含硫气井环空特殊的腐蚀环境,以有机酸盐为基液,添加高效咪唑啉类抗H2S和CO2缓蚀剂、铁离子稳定剂、除氧杀菌剂、助排剂、pH值调节剂,形成一套可控密度为1.59 g/cm3、抗温160℃有机酸盐环空保护液。室内评价实验表明:有机酸盐环空保护液抗高温稳定性强、腐蚀速率远低于设计要求0.076 mm/a,杀菌能力达99%以上。应用于元坝海相气藏3口超深井,取得较好效果,其中,元坝204-1H井酸压测试累计产气量133.92×104 m3/d,试气测试过程中,环空油、套管柱均无渗漏,环空保护液对油管外壁和套管内壁起到防腐作用,确保了油套管长期安全使用。     

高温高压含硫气井生产套管设计

川东北海相储层具有（ 超） 深、 高温、 高压、 含 Ｈ ２ Ｓ ／ Ｃ Ｏ ２特征, 恶劣的井下工况使生产套管服役环境异常苛刻, 易出现套管磨损、 变形、 泄露、 破裂等事故, 在有盐岩层等特殊地层存在时失效风险更大。从高温高压含硫气井复杂工况出发, 分析了井深、 Ｈ ２ Ｓ腐蚀、 高温、 盐岩层等特殊地层对生产套管设计的影响, 浅析了管具下入、 固井等对生产套管设计的特殊要求, 提出了高温高压含硫气井可采用尾管固井后回接、 增加管柱壁厚以及上大下小的复合套管柱结构, 以降低上部管柱的应力水平、 解决高强度与抗硫能力要求间的矛盾, 此外, 系统提出了高温高压含硫气井套管强度设计的方法, 在川东北 Ｈ ＢＴ １ ｆ ３气井成功现场应用, 对高温高压含硫气田生产套管安全经济设计具有重要的借鉴意义。     

几种国产抽油杆在四川含硫卤水气井中的试验

在六口含硫气井中,采用三种国产抽油杆进行了38井次机抽排水采气试验,其中七井次抽油杆发生断裂,均属硫化物应力腐蚀破坏。文中分析了影响抽油杆断裂的因素,认为抗硫抽油杆应以硬度HRC≤22为宜;且抗硫化物应力腐蚀破裂的临界应力值,应作为其性能优劣的检验标准。     

磨损套管应力集中对腐蚀速率的影响

在套管服役的过程中,酸性气体硫化氢、二氧化碳会对套管产生严重的腐蚀作用,导致套管的强度和寿命降低,甚至造成严重后果。同时,在钻井过程中,套管不可避免地受到钻柱的磨损作用,这不仅导致套管强度降低,而且对酸性气体的腐蚀产生一定的加速作用,导致套管提前失效。论文首先通过磨损套管段应力分布的解析模型确定套管磨损部位的应力集中系数,然后讨论在富含硫化氢环境下套管应力集中对其磨损部位腐蚀速率的影响作用,得到了套管磨损导致其腐蚀速率加速的计算方法。通过实例分析发现,套管磨损产生的应力集中确实在一定程度上加速套管腐蚀,因而在酸性气井钻井过程中更有必要采取有效措施来预防套管磨损。     

高含硫气田钻具腐蚀研究进展

介绍了高含硫气田钻井过程中H2S对钻井的危害特点及应力腐蚀机理,探讨了钻具硫化氢腐蚀的影响因素,提出预防钻柱失效的四条措施即正确选材,改善工作环境,降低服役载荷或应力以及加强管理。指出含硫气田钻具腐蚀与防护研究的热点及发展发向是:开展高温高压、H2S CO2 Cl-共存、以及高矿化度地层水等恶劣环境腐蚀研究;加强对H2S CO2共存环境中的腐蚀基础理论研究;开发经济性抗硫钻杆及制定相关标准,为我国高含硫气的开发提供指导的借鉴。     

S135钻杆本体刺穿失效分析

对海洋平台连续发生的S135钻杆本体刺穿失效的原因进行了系统试验分析,通过DS-1标准弯曲指数（CI）的概念以及大量挂片试验,讨论了狗腿严重度和腐蚀对钻杆疲劳寿命的影响。结果表明：完井液腐蚀性严重,造成了钻杆外壁发生严重点蚀;井眼狗腿度大,造成严重弯曲应力,在蚀坑底部形成腐蚀疲劳裂纹,这些裂纹扩展穿透壁厚从而发生刺穿。     

钻杆内螺纹接头纵向开裂机理及材料性能指标研究

近年来由于深井、定向井等逐渐增多，油气井钻井中钻杆内螺纹接头纵向开裂失效成为常发事故。大量失效分析发现钻杆内螺纹接头纵向开裂的裂纹源是外表面及螺纹表面的摩擦热裂纹、钳牙咬痕等各种损伤，这些裂纹以脆性断裂或应力腐蚀机理扩展。虽然裂纹源很难避免，但如果能够阻止裂纹的扩展，也能够防止钻杆内螺纹接头纵向开裂失效。应用钻杆失效评估技术研究表明，横向材料冲击功大于80 J将避免钻杆内螺纹接头纵向脆性开裂失效。对钻杆接头材料进行SSC试验，发现如果将材料硬度限制在HB310以内，将明显减少钻杆内螺纹接头纵向应力腐蚀开裂失效。失效案例统计数据验证了这些结果。建议有关标准规定钻杆内螺纹接头的横向材料冲击功，如可行同时限制材料的硬度，选用高性能钻具，以此提高钻具使用寿命，确保钻井速度。     

微观组织对高强度超级13Cr材料性能的影响

为了满足塔里木盆地含CO_2致密砂岩气藏氮气钻完井一体化管柱的需要,中国石油塔里木油田公司与钻杆生产厂家联合研制了一种既满足钻井工况又能满足完井和采气工况的高强度超级13Cr不锈钢油钻杆。为检验该油钻杆的可靠性,开展了管材的机械性能和腐蚀性能室内试验检测对比研究:采用金相显微镜观测得出了该油钻杆金相组织特征;采用拉伸试验机和示波冲击试验机实验测得了该油钻杆材料的基本力学性能;采用高温高压循环流动腐蚀仪实验获得了模拟工况下油钻杆材料的耐腐蚀性能。结果表明,超级13Cr油钻杆金相组织均匀、δ-铁素体含量符合标准要求;拉伸性能达到了S135级钻杆的强度要求,屈服强度达953 MPa;冲击性能优于S135级钻杆,冲击功达165.56 J;在模拟高温、高含CO_2、高矿化度采气工况下油钻杆耐均匀腐蚀和耐点蚀性能良好,而较高的δ-铁素体含量对照样在模拟采气工况下出现严重点蚀,不能满足油田生产要求。结论认为,新研制的超级13Cr油钻杆性能优良,将在塔里木油田氮气钻完井作业中得到充分应用。     

魏氏组织对20#碳钢H2S应力腐蚀开裂性能的影响

文章对H₂S-CO₂-H₂O腐蚀环境下发生H₂S应力腐蚀的20^＃碳钢弯管（无缝钢管）进行了成分、组织、拉伸、硬度和应力腐蚀开裂等性能的试验研究，并与同材质、同时投产、腐蚀环境基本相似而未发生应力腐蚀开裂的在役弯管及未使用的新弯管作对比，结果表明魏氏组织是引起20^＃钢发生应力腐蚀开裂的主要原因；正火能消除魏氏组织，降低钢的应力腐蚀开裂敏感性。     

气体钻井钻柱失效因素分析与对策研究

文章通过对2005～2021年期间川庆气体钻井所发生的76次断钻具事故的统计分析,认为气体钻井中钻具失效的主要原因在于钻具疲劳、钻具振动、化学腐蚀以及高速冲蚀破坏等几个方面。其中,采用空气锤钻进时,在冲击力作用下钻具的瞬时中和点上移,疲劳点不一定集中于近钻头的Ø228.6mm钻铤;高频段的钻具振动对钻具产生的破坏影响较小,而低频段的钻具振动会引发低阶钻柱共振,进而引起钻具振动失效;在地层产水条件下实施气体钻井时,钻具易发生溶解氧腐蚀和二氧化碳弱酸性腐蚀,造成钻具的点蚀破坏;井底岩屑伴随高速气体呈间歇性的高速撞击钻柱形成冲蚀破坏,是造成钻具磨损失效的主因。基于上述原因分析,从优化钻具组合、完善雾化基液缓蚀工艺和气体注入参数等方面提出了具体的对策,为减少后期气体钻井过程中钻具失效机率做参考。     

普光气田气体钻井钻具失效情况及其规律研究

气体钻井技术不同于常规钻井液钻井,截至2007年,普光气田开展气体钻井现场施工30余井次,在该气田勘探开发建设工程中发挥了重要作用。但是,在气体钻井现场应用中已经暴露出不少问题,其中最大的问题之一就是断钻具事故频繁,多数进行气体钻井施工的井,或多或少地发生过断钻具事故。对普光气田气体钻井的断钻具事故进行统计分析发现,气体钻井钻具失效形式以断为主,牙轮钻头钻井钻具失效频率远高于空气锤钻井;钻杆断口多呈现腐蚀疲劳和应力腐蚀特征,而钻铤断口规则,表现为疲劳断口特征。最后,初步给出了预防气体钻井钻具失效的4项技术对策,并提出今后的攻关研究方向,为今后的理论研究和现场试验有较好的实际指导作用。     

某S135钻杆管体断裂失效原因分析

针对某井下S135钻杆管体出现的断裂失效现象,通过无损检测、化学成分、力学性能、金相以及旋转弯曲疲劳寿命试验分析等方法,对S135钻杆出现断裂失效的原因进行了分析。分析认为,钻杆在腐蚀介质下产生腐蚀坑,在交变载荷的作用下,腐蚀坑底萌生疲劳裂纹并扩展,最终导致钻杆管体断裂失效。建议对该批钻杆进行外表面磁粉及超声波无损探伤检测,以避免带有裂纹的钻杆下井使用;当钻速发生数量级的突变时,应对钻遇岩层的岩性和钻头的磨损程度进行综合分析,及时起钻检测钻头,避免同一钻杆在复杂位置长时间工作。     

适用于致密气藏钻完井的新型超级13Cr油钻杆管材性能测试

为满足塔里木致密气藏氮气钻完井需求,研制了一种新型高强度超级13Cr油钻杆。采用MTS试验机对新型超级13Cr油钻杆和S135钻杆的强度性能进行了对比测试;采用示波冲击试验机对新型超级13Cr油钻杆和S135钻杆的冲击性能进行了对比测试;采用高温高压釜对新型超级13Cr油钻杆和S135钻杆的耐CO2腐蚀性能进行了对比测试。结果表明:新型超级13Cr油钻杆具有良好力学性能和耐腐蚀性能,其屈服强度937 MPa、抗拉强度976 MPa、延伸率为21.5%、室温冲击功162.82J。其拉伸性能与S135接近,冲击性能明显优于S135;模拟工况下,新型超级13Cr油钻杆气相腐蚀速率0.003 6mm/a、液相腐蚀速率0.039 4mm/a。因此,新型超级13Cr油钻杆既能满足钻井的需要又能满足完井开采的要求,可为含CO2致密砂岩气田氮气钻完井作业提供支持。     

某G105钻杆管体刺穿失效原因分析

针对某井G105钻杆管体刺穿失效问题,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效钻杆管体刺穿失效原因进行综合分析。结果表明,钻杆管体刺穿的主要原因是在交变载荷作用和Cl-作用下,钻杆外表面腐蚀坑底的裂纹萌生并加速扩展,当裂纹扩展穿透整个壁厚时,高压钻井液从内孔刺出,形成冲蚀,导致管体刺穿失效。最后指出,应加强对同批钻杆的无损探伤检验,避免带腐蚀疲劳微裂纹的钻杆下井使用。