某油井圆螺纹套管接头脱扣原因分析

圆螺纹套管接头发生脱扣主要与产品设计加工、材质性能、上扣扭矩或上扣位置以及现场操作等方面的因素有关。近几年,国产套管质量有了很大的提高,然而圆螺纹套管接头滑脱事故仍时有发生,导致了较大的经济损失和安全事故的发生。针对一起圆螺纹套管脱扣事故,采用理论分析与试验相结合的方法,对脱扣套管和接箍进行了宏观分析和材质理化性能试验,并对同批次套管试样进行了螺纹参数测量和实物拉伸模拟试验,最后对试验结果进行了综合分析。结果表明:现场上扣时夹持接箍位置错误、现场端上扣不到位是导致该套管脱扣失效的主要原因。     

V150套管接箍破裂原因分析

某井V150套管下井使用不足70天就在井深836.75m位置发生了1起套管接箍开裂事故.对套管下井使用情况、套管加工质量、套管上扣质量等进行了详细调查研究.对开裂的接箍和未用的同批套管取样进行了断口宏观分析和微观分析、残余应力测定、材质分析和上扣扭矩控制分析.认为接箍裂纹起源位于工厂上扣端内外螺纹啮合部位,裂纹产生之后导致整个断口和工厂上扣端螺纹严重腐蚀,裂纹原因主要是套管接头工厂端上扣扭矩过大,接箍韧性不足所致.     

某井超级13Cr钢特殊螺纹接头油管接箍横向开裂原因分析

对某井超级13Cr钢特殊螺纹接头油管接箍横向开裂事故进行了调查研究,对开裂油管接箍和未开裂油管取样进行了裂纹宏观分析、断口微观分析、化学成分分析、金相分析和力学性能试验。结果表明:接箍横向开裂导致油管特殊螺纹接头金属对金属密封结构失效,油管里的高压气体通过金属密封位置和接箍横向开裂位置发生泄漏;而油管接箍横向开裂与其存在原始裂纹和材料屈服强度偏高有关。     

非API套管接头完整性评估计算方法

针对非API套管接头的连接和密封性能提出一套完整的解析评估计算方法。首先建立具有密封和内外螺纹啮合结构的非API套管接头力学分析模型,依据API套管接头失效形式(螺纹跳扣、螺纹剪切破坏和接头断裂)及其机理结合弹塑性力学理论,推导出非API套管接头发生相应连接失效时的临界轴向载荷计算公式。然后,依据螺纹啮合对变形协调方程和单个螺纹牙轴向弹性变形分析,推导出套管接头螺纹牙啮合法向接触力计算方程组,从而获得非API套管接头各个螺纹牙轴向变形量及其承载轴向载荷分布情况数值解。最后,通过对比各个螺纹牙承载轴向载荷与连接失效临界载荷对非API套管接头进行连接性能评估;通过计算轴向载荷和气体内压作用下,套管接头螺纹轴向变形量及其对接头密封过盈配合值的影响,对非API套管接头进行密封性能评估。通过对3种典型非API套管接头完整性评估计算结果表明:在螺距、螺纹啮合中径、螺纹高度等螺纹参数相同情况下,非API套管接头的螺纹牙型设计参数(承载面角度与导向面角度)对其连接和密封性能影响显著。     

API套管抗内压标准解析

对API标准中关于套管水压试验压力、套管内屈服压力和套管内压性能试验等内容进行了解析,认为API规定的水压试验主要是检查套管管体是否渗漏,并非检查套管接头密封性能。对套管内压至失效试验结果进行了分析,认为各项参数符合API标准的套管内屈服压力远远高于API TR 5C3-2008的内屈服压力规定值,应当按照API TR 5C3-2008规定的内屈服压力而不是静水压试验压力进行套管柱设计。通过对套管内屈服压力计算公式进行解析,对套管接箍失效事故进行调查研究,认为对套管接箍外壁进行机械加工有利于防止深井和超深井发生接箍失效事故。建议用户对套管上扣所用螺纹脂、水压试验压力和稳压时间、套管内屈服强度等主要性能进行严格要求。     

气井用套管螺纹接头失效分析

针对某气田开采井使用的N80钢级套管在下井后保压过程中出现的泄压事故,通过对失效接头进行了宏观观察、管材力学性能和化学成分分析,并对同批次未使用的套管接头进行了螺纹参数及外观检验,综合现场施工情况对螺纹接头失效的原因进行了分析。结果表明:产品存在缺陷和上扣扭矩过大是螺纹接头失效的原因,并提出了保证气井用套管使用安全的建议。     

P110套管螺纹断裂失效分析

某油田开采井使用的P110钢级套管在使用过程中出现断裂失效。使用宏观形貌分析、化学成分分析、金相检验、力学性能测试的方法,结合现场施工过程中失效套管的使用、维护及螺纹端部的使用状况分析,详细分析了套管螺纹断裂失效的原因并提出预防措施。结果表明:该套管断裂性质属于疲劳断裂;套管上卸扣过程中的不规范操作增大了螺纹端局部接触应力,装配过程中套管与接箍螺纹的轴线偏斜导致螺纹间存在间隙,局部接触应力过大导致螺纹面上的金属产生变形和磨损;螺纹旋进阻力增大、下井前仅部分旋入,是造成套管螺纹断裂失效的主要原因。     

某井特殊螺纹套管脱扣和粘扣原因分析

对某井φ177.8mm×10.36mm 110特殊螺纹接头套管脱扣和粘扣原因进行了分析,认为套管是在严重粘扣之后才发生脱扣的,套管严重粘扣主要与下井操作不当有关。在套管起吊过程中没有螺纹保护器保护的套管接头螺纹、扭矩台肩和密封面容易被损伤,不使用对扣器直接对扣容易导致偏斜对扣;不引扣而直接开动套管钳高速上扣很容易导致粘扣和错扣;一旦严重粘扣和错扣,套管接头连接强度就会大幅度下降,最终导致套管在上提过程中发生脱扣事故。     

Φ177.8mm偏梯形螺纹套管粘扣原因分析

为查明某油田Φ177.8mm偏梯形螺纹套管粘扣原因,随机抽取套管试样进行了上、卸扣试验,试验结果表明,套管粘扣是因其本身螺纹接头加工质量存在问题。对相关标准和上、卸扣试验方法分析结果表明,上、卸扣试样螺纹接头加工工艺与套管产品螺纹接头加工工艺不同,采用现有的上、卸扣试验方法很难发现套管产品粘扣问题。建议改进上、卸扣试验方法。     

N80 LCSG套管上、卸扣试验研究

某油田使用的139.7mm×7.72mm N80 LCSG套管发生了粘扣事故,为搞清套管粘扣原因和套管本身抗粘扣性能,对套管的材料性能和螺纹参数等进行了检测,并用套管实物进行了上、卸扣试验。结果表明,该批套管粘扣主要原因是套管本身存在粘扣质量问题,而不是油田现场操作不当所致。对上、卸扣后套管螺纹的粘扣形貌和规律进行研究分析,认为套管抗粘扣性能差的主要原因是内、外螺纹匹配不合理及表面处理质量差所致。     

某高压气井特殊螺纹接头油管泄漏原因分析

某高压气井特殊螺纹接头油管发生泄漏,结合油管泄漏检查结果,采用化学成分分析、力学性能试验等方法,对油管泄漏的原因进行了分析。结果表明:油管密封面泄漏主要集中在3 900~4 869.49m井段,其中4 200~4 500m井段油管密封面全部泄漏,油管泄漏既与弯曲载荷有关,也与油管刚度有关;天然气从接箍端面渗入的油管集中在1 800~4 869.49m井段,其原因可能与温度升高之后螺纹脂性能发生变化有关,也可能与油管柱承受的载荷分布有关;多根油管接头泄漏,说明该种油管接头气密封性能不满足该井使用要求。     

某井特殊螺纹接头油管脱扣原因分析

对某井特殊螺纹接头油管脱扣事故进行了深入调查研究,对失效油管试样进行了宏观分析、几何尺寸测量、金相分析、力学性能试验和化学成分分析;对油管在井下的受力状态进行了分析,对油管脱扣和接箍开裂的先后顺序进行了推断。结果表明:油管接箍脆性开裂导致了油管脱扣事故,油管接箍开裂主要与其材料屈服强度、硬度偏高以及修井过程中油管所受的温度载荷有关。     

井下油井单根连接刺漏失效分析

采用常规理化测试手段和高温高压釜模拟试验研究了井下油井单根连接油管和接箍的刺漏失效原因。结果表明:油管和接箍的失效是由于管内介质中含有CO2和O2,导致其发生了CO2腐蚀和氧腐蚀;另外由于油管和接箍螺纹连接处存在应力集中以及井底高温和流体介质的冲刷作用,进一步加速了油管和接箍的腐蚀进程,使其管壁产生缺损,最终发生刺漏失效。     

石油工业用钢管管接箍螺纹镀锌及钝化

石油工业用钢管管接箍螺纹镀锌,目的系防锈、润滑,与螺纹密封脂配合使用,以提高管体与接箍的密封性能,我厂生产石油工业用钢管已三十多年.管接箍螺纹镀锌,一直采用硫酸盐镀锌,由于均镀能力和深镀能力较差,镀层结晶粗糙,降低了管接箍的防腐性能与密封性能,为了改变这一状况,采用碱性锌酸盐镀锌及钝化工艺,均镀能力、深镀能力好,镀层结晶细致光亮,钝化膜完整,色泽鲜艳,满足了管体与管接箍的防腐与密封的要求.     

煤层气开发用加厚油管螺纹接头损伤失效分析

针对煤层气开发用2-7/8″(73.02mm)加厚油管在试气施工时通、洗井后出现螺纹接头严重损伤的情况,对油田现场使用工况和操作进行了调查分析,对损伤接头的外观、化学成分、力学性能和显微组织进行了分析,并抽取同批次加厚油管进行螺纹参数检测。结果表明:现场拧接操作不当是造成油管螺纹接头损伤的主要原因,并据此提出了油管现场安全使用的建议。     

进口φ39．7mm套管在固井过程中脱扣原因分析

某井进口φ339．7mm电阻焊（ERW）套管固井事故进行了全面调查研究,通过对磁性定位测井CCL曲线反映的套管柱失效形貌和对井下捞出的套管残片形貌进行分析认为,套管柱在固井过程中发生了脱扣,脱扣位置在第5根套管的工厂连接端。通过对套管的螺纹加工、材料和上扣连接质量等进行分析和对套管柱在固井过程中的受力状态进行计算认为,套管所受栽荷远小于其连接强度,排除了过载导致套管脱扣的可能性,认为套管接头是在固井期间首先松动之后才发生脱扣的;套管接头在井下松动的原因是由于套管柱在固井过程中受到了很大的震动载荷;套管接头从工厂上扣端松动脱扣的原因主要与工厂上扣扭矩偏小有关．     

某井套管柱泄漏原因分析

某井在固井试压过程中发生套管柱泄漏事故,随后进行了找漏、挤水泥堵漏和测井检查作业,结果显示多根套管接头泄漏导致套管柱密封失效。通过综合分析套管柱泄漏特征和地面水压试验结果认为,套管柱泄漏的原因是套管接头现场上扣端上扣质量不合格,密封性能差所致。     

Ф88．9×6．45mmP110-NU油管脱扣原冈分析

本文对菜井加砂压裂前置阶段作业过程中发生的一起油管螺纹连接滑脱失效事故进行失效分析。通过分析失效油管的化学成分,力学性能,螺纹参数,失效螺纹部位形貌及尺寸分析,得出该油管螺纹是由于牯扣和上扣不到位造成低载荷滑脱失效。     

P110E油管接箍应力腐蚀开裂失效分析

西部油田某井油管因接箍开裂而落井。通过宏观分析、理化性能检测、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪、X射线衍射仪(XRD)等对该井开裂接箍进行了失效分析。结果表明:接箍开裂属于硫化物应力腐蚀开裂,该井硫化氢含量较高是接箍开裂的主要原因,此接箍材料不适宜在含硫环境下使用。     

J55长圆螺纹套管粘扣原因试验分析

某油井在下套管过程中发生了一起ф139.7 mm×7.72 mm J55长圆螺纹套管粘扣事故,为查清套管粘扣原因,结合油田套管下井上扣实际情况制定试验方案,采用全尺寸套管试样进行了上、卸扣试验。通过试验分析了各种上扣控制参量对套管粘扣性能的影响。依据试验结果推断,油田发生套管粘扣的原因既与使用操作有关,也与套管本身的质量有关。经过对油田下套管过程和实验室上、卸扣过程进行对比分析,指出了油田中在使用操作方面存在的问题。通过对套管粘扣形貌和规律进行分析,研究了套管本身的抗粘扣特性,发现了套管在螺纹加工质量方面存在的问题。