隔热油管的腐蚀断裂失效分析

分析了某采油厂作业时隔热油管腐蚀断裂失效的原因。分析结果表明:隔热油管的腐蚀断裂是由于隔热油管螺纹与接箍密封性不好,在注入液态CO2和热蒸汽的过程中存在外漏,形成腐蚀溶液造成的。由于在整个闷井阶段持续存在热蒸汽泄漏,在隔热油管表面形成了流动腐蚀液,从而产生腐蚀沟槽的形貌。为避免类似事故的发生,建议在隔热油管与接箍之间的连接螺纹处增加密封设计。     

油井管接头密封方法及机理综述

高温高压天然气井的管柱密封性至今无法完全保障。油井管最常用的四种密封方法是螺纹密封、台肩密封、弹性密封环密封和金属接触密封。大部分特殊螺纹接头采用金属接触密封,密封面接触压力决定了密封能力。正确的金属接触密封会显示出一种压力激发效应。将密封面设计在远离螺纹端部的位置,螺纹端部刚性增强了密封接触力。金属接触密封的泄漏概率为10^-2,泄漏速度取决于密封面的接触应力宽度、粗糙度、损伤程度、密封脂、涂层等。特殊螺纹接头在振动后,即使产生疲劳裂纹,也不发生泄漏。一些接头台肩刻槽后作密封性试验,结果发生泄漏。很多气井管柱扭矩台肩发生了腐蚀,证明金属接触密封存在泄漏通道,即扭矩台肩起密封作用。接触压应力设计法无法完全解决特殊螺纹接头的密封问题,发展全新的设计理论和制造技术,是保障特殊螺纹接头密封性的重要发展方向。     

石油化工装置管法兰的泄漏分析

从石油化工装置管法兰的密封机理出发,分别对造成高温和低温管法兰泄漏的原因进行了分析,指出高温法兰泄漏的原因之一是法兰承受过高的轴向拉力和弯矩;低温管道的泄漏最常见的原因是管道安装的附加载荷引起螺栓屈服失效。提出了在设计与安装中预防管道泄漏的措施。     

新疆某油田热采井套管接头密封脂评价试验研究

新疆某油田红003井区热采井工况为:井深500 m,注采井口压力13 MPa,注采井口温度不超过340℃,使用年限6年。针对其对套管接头耐高温密封螺纹脂的要求,对采用普通API螺纹脂和两种不同耐高温螺纹脂的套管接头进行了模拟热采井工况的系统实物对比评价试验,为红003井区热采井偏梯形螺纹套管接头优选适合的密封螺纹脂。结果表明:普通API螺纹脂(CS-3)、TP-2189螺纹脂和TRT-300耐高温螺纹脂经过试验后均结块破碎或呈粉末状,无法有效地堵塞泄漏通道,故无法达到套管密封要求。     

大庆油田抽油机油管失效分析

通过对油管正常生产时发生泄漏和断裂的调研,以及分析失效油管实物,确定了油管失效的主要原因。1,油管泄漏由于油管螺纹损坏或螺纹锥度不匹配和尺寸精度达不到要求等原因,上扣后密封不严而产生泄漏,油管内部压力高于管外套压,原油沿泄漏处对螺纹进行冲刷,部分螺纹齿被冲出沟槽,最终导致油管脱扣。现场所用油管、油管大小头、短节、接箍等来源不同,质量差别很大,而且有时采用修复过的旧油管,没有经过有效的检测,致使来源不同的油管和接箍很难保证配合紧密,极易产生泄漏。油管在储存、运输和安装过程中,油管螺纹损坏也会造成密封不严;油管上扣…     

内衬油管配套用接箍的设计与应用

针对组成内衬油管管柱的接箍中间存在空档的问题,对接箍的结构进行了改进设计,即加装非金属密封圈,使管柱形成完整耐腐蚀的非金属密封通道。改进后的接箍主要由加长接箍和密封环组成,与油管连接后,使其外螺纹在密封环上旋合,管柱内壁形成连续密封抗腐层,可阻止湍流对接箍中部造成损伤,减少流体摩阻。在胜利采油厂的应用表明,该接箍可提高油管管柱的抗磨损和抗腐蚀性能,节约成本,具有广阔的推广应用前景。     

液态烃泵机械密封故障分析及对策

从液态烃泵机械密封摩擦副润滑情况、动静环辅助密封圈老化、工艺操作波动引起泵故障从而影响机封、介质本身情况等方面，分析了液态烃密封泄漏的原因，并提出利用热流体动压原理，改善摩擦副润滑、改进自冲洗辅助系统、采用申联机封、选用合适的泵型等措施来降低液态烃的密封故障，延长密封的使用寿命。     

螺纹脂对API螺纹接头密封性的影响

通过对API螺纹接头特点的分析，考察了不同类型螺纹脂对API螺纹接头密封性的影响。API螺纹啮合后存在的螺旋性间隙是导致螺纹接头泄漏的根本原因。螺纹接头的密封性主要取决于螺纹的加工参数，但螺纹脂对螺纹接头的辅助密封作用不应被忽略。认为在螺纹参数确定以后，螺纹脂对密封性有一定的影响，螺纹脂选择适当可以提高并保持API螺纹接头的密封性能。     

三螺杆泵改造

某公司的三螺杆泵频繁出现轴瓦和推力盘磨损、密封泄漏等故障,无法实现裂解装置长周期连续运行。针对多次检修发现的故障现象,分析故障产生的原因,认为轴瓦和推力盘过快磨损的主要原因是:介质润滑性差,平衡管堵塞造成轴向力增大。而密封失效的主要原因是:密封型式不合理,介质对辅助密封圈造成腐蚀,使密封圈传动功能丧失,受力情况恶化,造成密封过快失效。文章根据泵的实际尺寸,在尽量对泵主体不做大改动的情况下,确定改造方案。将轴承外置改用润滑脂润滑,将橡胶波纹管机械密封改为多弹簧式,静环增加防转销,辅助密封圈改为"O"型环并对密封腔及轴承室进行改进。改造后,轴承及密封运行情况有了很大改善,使用寿命大幅延长,工作可靠性大为增加。     

浆液泵故障原因分析及对策

大庆石化分公司塑料厂80kt/a低压聚乙烯C线装置,是采用日本三井油化技术,国内选配设备,其浆液泵是选用美国DURCO离心泵,在生产中频繁发生机械密封泄漏,不但造成很大的经济损失,而且一旦浆液外漏极易造成火灾,通过分析机械密封泄漏原因,找出了解决方法。1机械密封泄漏的原因⑴浆液局部浓度过高。⑵操作不当:①停泵后没有冲洗泵的内腔;②泵抽空;③出入口阀未及时关闭。⑶机械密封冲洗方案不适用于现场。⑷其它原因,如安装及制造精度,密封圈选材,机组振动等。2机械密封泄漏的原因分析2.1浆液局部浓度过高造成的泄漏浆液是含聚乙烯粉末的己烷…     

蒸汽驱用隔热油管的研制

新研制的蒸汽驱用隔热油管采用预应力真空隔热双层结构,主要由内管、外管、隔热衬套、衬管和接箍等组成。隔热油管联接采用长圆螺纹,具有良好的密封和抗粘扣性能;管材化学成分中加入耐高温和适当的合金元素,其力学性能和焊接性能满足要求;隔热油管的视导热系数达到E级。辽河油田分公司齐40块和高3区的蒸汽驱先导试验表明,这种隔热油管使用时未发生变形,测井仪器下放不受影响,各项性能满足设计要求。     

对国产J-55油管(不加厚)失效问题的探讨

随着国产油管在油田的普及,油管失效问题屡屡发生,影响了油田的正常生产。由现场55口油井调查表明,用国产新油管失效分为4种类型,即:粘扣、丝扣漏失、管体裂缝及其它。应用室内试验资料和生产现场资料对国产不加厚油管(?73.3×5.51 mm)失效原因从油管本身质量、螺纹脂使用、现场操作、丛式井磨损等方面进行了探索,指出:现场使用中对国产油管与进口油管应区别对待,做细致扎实的技术管理工作;在订货时除按API SPEC STD 5B、API SPEC5CT最新版本执行外,还应在螺纹接头光滑度、     

大规格高高压螺纹锁紧环式热交换器水压试验浅析

大规格高高压螺纹锁紧环式热交换器制造要求高,水压试验很难达标。以某石化公司委托兰州兰石重型装备股份有限公司生产的高高压螺纹锁紧环式热交换器的一次性水压试验合格过程控制为例,介绍了在热交换器管箱筒体、管板(双面)密封面平面度的加工和检测,内部螺栓、内外圈压紧螺栓的上紧,管、壳程之间串漏原因的分析和改进措施的提出等关键环节积累的实际生产经验,可为同类大型高高压螺纹锁紧环式热交换器制造和水压试验提供参考。     

超深气井油管气密封检测应力分析及防控措

为预防气密封检测压力不当对超深气井油管螺纹造成初始损伤,采用接触问题分析的有限元法,建立了3种型号的油管气密封检测有限元力学模型,针对塔里木油田某超深气井油管螺纹气密封检测的应力问题进行了定量、系统的研究。结果表明:当下部悬重油管重力超过一定值后,气密封检测会造成油管螺纹大端最后三扣扣跟的塑性变形,随着提拉力的增加,塑变面积也随之增加;在相同的工况下,增加油管的壁厚并不会明显改善大端最后三扣扣跟处的应力集中现象。通过改进气密封检测压力和提高油管螺纹钢级可以明显提升油管螺纹的服役安全系数,建立的模型可以为油管螺纹气密封检测应力分布规律定量地提供理论依据。     

四川盆地高含硫气井油管螺纹气密封性能评价与应用——以龙岗气田为例

四川盆地自四川盆地龙岗气田投产以来,部分气井出现了由螺纹泄漏造成的油套环空异常带压现象,异常带压值过大将会影响正常生产,一旦超过允许值将诱发安全事故。为避免新投产井出现此类现象,在调研国内外气密封螺纹技术发展的基础上,结合该气田特点进行了螺纹气密封难点分析、上卸扣和交变载荷（拉、压、弯曲）气密封性室内实验评价,以及现场施工控制技术的研究与应用。室内评价结果表明：Φ88.90×6.45 mm SM 2550-125 VAM TOP扣和Φ73.02×5.51 mm BG 2830-110 BGT1扣满足该气田不同工况条件下油管柱气密封性能的要求。现场应用结果表明：油管柱密封完整性不仅受到扣型优化选择、管柱结构设计、井下工具选择、施工工艺、不同工况载荷等因素影响,还受到现场操作质量（如现场上扣操作和扭矩控制等）的影响,氦气气密封检测是确保油管柱密封完整性的有效控制措施。建议在该类气井推广应用VAM TOP、BGT1扣和气密封检测技术,同时注重对其他控制措施如油管钳扭矩标定、专用上扣工具的研究,以及优选下油管专业队伍和加强操作监督等。     

基于API圆螺纹的气密封螺纹开发及评价

如果能在相对成本最低的API圆螺纹的基础上开发出一种低成本气密封螺纹替代目前的特殊螺纹接头,将带来巨大的经济效益。为此,按API Spec 5B标准,基于圆螺纹设计并加工了一种气密封螺纹结构,接箍中间增加了弹性密封圈,依靠弹性密封圈与套管螺纹的过盈配合实现密封。采用MSC.Marc/Mentat有限元分析软件对其进行了极限承载能力评价,然后按照ISO 13679标准对?73.02×5.51 mm J55钢级气密封螺纹实物进行了ISO 13679 B系试验、C系试验及弯曲条件下气体内压加拉伸试验。结果表明:(1)该气密封螺纹结构气密封性能良好,封堵管端最终内压循环与热循环试验的结果符合ISO 13679标准的要求;(2)该气密封螺纹结构抗内压强度、抗拉伸强度和抗外压挤毁强度均大幅高于GB/T 20657标准的要求。结论认为,该气密封螺纹结构可以在鄂尔多斯盆地低压气井开发中使用,具有大幅度节约套管成本的潜力,也可供新型气密封螺纹结构的设计借鉴。     

螺纹锁紧环式换热器内漏分析

针对胜利油田桩西精细化工有限责任公司12 kt稳定轻烃加工装置螺纹锁紧环换热器E-106的内漏问题,对螺纹锁紧环的结构特点及内漏原因进行了探讨,螺纹锁紧环换热器内漏的原因主要有：管程与壳程之间密封垫片损坏,换热管与管板焊口处存在缺陷或裂纹,管束存在腐蚀穿孔现象,管板壳程侧密封面存在缺陷,内部螺栓预紧力不够,由于设备长期处于高温高压状态运行,内部螺栓和管板垫片都有可能出现应力松弛,蠕变造成密封性能下降.通过分析并结合实际情况,发现稳定轻烃加工装置换热器E-106内漏的主要原因是管壳程垫片及管板密封面的损坏才导致换热器内漏.提出了发生内漏换热器E-106的修复方法,并总结了螺纹锁紧环式换热器安装使用过程中需要注意的事项.     

特殊螺纹密封脂的研究及其在石油专用管中的应用

以前对螺纹脂的要求,只是润滑性和密封性,现在还要求对环境无污染。目前,就是按APIRP5A3生产的产品,虽然对环境的污染减轻了,但润滑性和密封性不能令人满意。石油管材研究中心和美国Tubemasters S.A.公司合作开发的CATTS 101,是以特殊的厌氧胶为基体,无铅、无重金属、无毒、无非生物降解成份的特殊螺纹密封脂。经全尺寸油套管评价试验和气密封试验,CATTS 101螺纹脂具有与API螺纹脂相同的润滑性和抗粘扣性,气密封性则优于API螺纹脂。所以,CATTS 101与API圆螺纹和偏梯形螺纹配合使用,可部分代替特殊扣的使用。     

油管扣气密检测工艺及工具研制

油气井存在油管刺漏、井口油套带压现象,导致严重的经济损失和安全风险。为保证气井、深水井等复杂井生产管柱在井下的安全,利用干式气密性检测方法与原理,进行了油管扣气密性检测工艺技术研究。验漏封隔器采取无卡瓦结构,双套密封结构。该工艺及工具经地面功能性测试,以及中海油钻采试验井成功应用,证明工具的性能可靠,工艺可行,具备现场应用的条件。     

基于正交试验的气密特殊螺纹油管接头密封性能研究

开发深海油气需要钻探大量超深井、大位移井,井下油管需要承受水下复合载荷的综合作用,这对气密特殊螺纹油管接头的密封性能提出挑战。以?99.25 mm×6.45 mm气密油管特殊螺纹接头为研究对象,以密封面最大接触压力为考核指标,依据ISO 13679标准A系试验载荷包络线对正交优化试验结果进行密封性能分析。分析结果表明：密封面最大接触压力影响因素敏感性由大至小的顺序为：密封面角度>扭矩台肩角度>螺纹承载面角度>螺纹锥度>螺纹螺距;气密特殊螺纹油管接头参数最优组合为密封面角度10°、扭矩台肩角度-12°、螺纹承载面角度12°、螺纹锥度1∶18、螺纹螺距4.8 mm;优组后油管接头在ISO 13679标准A系试验载荷下各加载点密封性能良好。所得结果对气密特殊螺纹油管结构的进一步优化设计具有指导意义。