双台肩钻杆接头纵向裂纹失效分析

在钻井过程中,曾发生数起双台肩钻杆接头产生纵向裂纹引起的钻井事故。为了查明该钻杆接头纵裂的原因,用宏观和微观形貌观察、化学成分分析、力学性能试验、应力分布有限元模拟等手段对失效接头进行了分析。结果表明,双台肩钻杆接头的结构特点是导致接头失效的主要原因。建议减小接头螺纹锥度以提高接头的抗扭能力,避免失效事故的发生。     

L80油管腐蚀穿孔原因

厄瓜多尔某井在生产作业中油管腐蚀穿孔,为了弄清油管穿孔原因,对穿孔油管宏观形貌、材料化学成分、金相组织等进行了分析,并采用扫描电子显微镜观察油管内壁腐蚀微观形貌,利用能谱仪分析内壁腐蚀产物。结果表明,油管腐蚀具有二氧化碳腐蚀的特征。井底CO2溶解于原油中的水形成碳酸容易造成内壁严重腐蚀,失效油管服役井段温度为CO2腐蚀速率较大的温度区间,原油中氯离子的存在对腐蚀起到催化促进作用。     

热水锅炉炉管爆裂分析

某单位新购进的３台热水锅炉,仅使用一个采暖期就发生了爆管事故。扫描电镜、能谱分析及Ｘ一射线衍射物相结构分析表明,炉管内壁的腐蚀产物由 ＦｅＯ和 Ｆｅ３Ｏ４构成,炉管外壁的腐蚀产物由 ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４和Ｆｅ２Ｏ３构成。分析认为,炉管内壁为氧腐蚀,炉管外壁为过热烟气的高温氧化及脱碳。     

水平井中S135钻杆断裂原因分析

某水平井在泥浆循环过程中发生一起S135钻杆断裂事故,为查明钻杆断裂原因,对事故进行了调查研究,并取样进行了包括断口分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验等一系列失效分析。结果表明:该钻杆所处井段井眼全角变化率较大,钻杆外壁受到严重磨损划伤并形成疲劳裂纹,在较大扭矩和拉伸载荷作用下,钻杆最终发生了断裂。     

加重钻杆接头刺漏原因分析

某井在钻井过程中发生1例加重钻杆接头刺漏事故。为了查明该钻杆接头刺漏原因,对该刺漏接头进行了试验分析,包括刺漏处形貌宏观和微观分析,化学成分分析、力学性能试验。分析结果表明,钻杆接头内壁上加工刀痕引起的淬火裂纹是导致接头发生刺漏的主要原因。建议改善加重钻杆接头的机加工精度。     

双台肩钻杆接头刺漏原因分析

双台肩钻杆接头具有大幅度提高抗扭强度、增大水眼的优势,对此类钻杆接头的失效进行分析,具有规范使用操作或改善接头结构性能的意义。某井在双台肩钻杆接头使用中发生两起接头刺漏失效事故,为查明刺漏失效原因,对其中1支刺漏接头进行分析,包括刺漏冲蚀形貌宏微观观察、化学成分分析、力学性能测试及受力情况模拟。分析结果认为:钻杆接头发生刺漏冲蚀原因主要是接头上扣扭矩不足导致接头主台肩面接触压力不足,螺纹疲劳强度下降,螺纹牙底因应力集中形成多源疲劳裂纹,最终高压泥浆从副台肩及刺穿的裂纹冲蚀出。建议钻具使用时按照推荐的上扣扭矩进行上扣,避免类似的情况再次发生。     

V150高强度超深井钻杆断裂失效分析

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故,为查明断裂原因,采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明,该钻杆为脆性断裂,裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温,在较快冷却速度下形成了硬脆相组织,降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸,在裂纹深度达到临界尺寸时,裂纹迅速失稳扩展,导致钻杆脆性断裂。     

渗碳层中残留碳化物对钢材疲劳强度及耐磨性的影响

本文通过实验室试验,就20CrMnTi钢渗碳层中网状、颗粒状及球状碳化物形态对其弯曲疲劳及耐磨性的影响作了研究。试验结果表明,渗碳层中碳化物呈球状及颗粒状弥散分布时,明显地提高了材料的疲劳极限、抗过载能力及耐磨性;耐磨性还随马氏体基体上分布的细小、弥散的碳化物相的体积百分数的增加而增高。当碳化物相数量小于3～4%(面积百分数)、表面含碳量低于0.9～1.0%时,耐磨性急剧下降。