玻璃钢油管失效分析及对策

玻璃钢油管有效地解决了偏磨、腐蚀问题。由于玻璃钢材料性能的原因,使冲程损失增大,螺纹断裂失效增多。介绍了玻璃钢油管在胜利油田东辛采油厂的使用情况,分析了主要失效形式。提出了减小玻璃钢油管失效的措施：①悬挂尾管;②下端锚定;③采用适合的螺纹加工工艺和扣型,增加连接强度。实践证明,这些措施取得了明显的效果。     

胜利油田注水管柱腐蚀机理与防治技术

针对油田注水开发过程中井下油管和配套工具普遍存在的腐蚀现象以及所带来的问题,在对胜利油田近年来注水管柱腐蚀状况进行统计分析的基础上,认为注水管柱的腐蚀机理主要是溶解气腐蚀和垢下腐蚀。结合胜利油田在延长注水管柱工作寿命方面所采取的一系列防腐措施,对各种防腐管柱的防腐效果进行了分析。分析结果表明,镍磷镀油管的防腐效果较好且经济,因而注水开发油井推荐采用镍磷镀油管,并建议注水工具全部进行镍磷镀防腐处理。指出注水管柱防腐技术的下一步发展方向是玻璃钢防腐技术和玻璃钢内衬防腐技术。     

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…     

注水管柱失效分析及改进

针对吐哈某油田注水管柱失效问题,从井筒状况、管柱和工具设计、以及后期管理等方面,结合井例进行了分析。找出管柱失效的主要原因包括注水压力波动导致封隔器失效,反洗活塞关闭不严导致封隔器失效,管柱（油管）存在渗漏,作业质量等等。提高分注管柱的有效期应从加强注水日常管理等方面采取相对应的措施。分析结果及对应措施对该油田及同类注水井延长注水管柱有效期都有积极的指导意义。     

注水管柱可靠性分析与寿命评估

针对目前油田普遍存在的注水管柱失效问题,通过对6种不同材质、不同服役期的旧油管及2种新油管的抗内压试验及在役油管腐蚀情况的测试评定,根据弹性力学理论及材料力学强度校核理论,对在役油管的剩余寿命进行了评估.试验结果可为油田深井高压注水管柱的优化设计提供依据.     

油管螺纹损坏原因与对策

分析了油管螺纹失效的几个最直接的影响因素,包括:螺纹参数不优,螺纹脂、螺纹涂层不当、螺纹粘扣及操作过程的影响等问题。在此基础上提出了几点预防措施,供油管生产厂家和使用单位参考。     

螺纹参数公差对油管螺纹连接强度的影响分析

用弹塑性有限元法建立了圆螺纹油管接头接触问题的有限元模型,利用ANSYS大型有限元分析软件,对不同油管螺纹参数偏差的油管接头机紧连接和承受拉伸载荷作用工况的应力应变进行了数值计算。计算结果分析表明,油管各螺纹参数偏差不改变油管发生强度破坏的螺纹牙齿位置;不同的螺纹参数偏差对油管螺纹的连接强度影响不同,螺距公差、牙型角上偏差及齿根高下偏差对油管螺纹连接强度的影响较大。给出了各螺纹参数偏差对油管螺纹连接强度影响程度的排序,为油管螺纹的质量检测和油管断裂失效分析提供了一定的理论依据。     

KSQ型水井双向锚中心管受力分析

KSQ型水井双向锚依托注水管柱是保障油田开发工艺顺利实施的关键构件,通过其锚定作用,可以防止在注水过程中由于温度、压力等因素的变化造成管柱上下蠕动,进而延长注水管柱的寿命,提高分层注水效果。通过对水井双向锚中心管在不同工况下的受力分析和有限元计算,得到了中心管优化设计结果,提高了水井双向锚及其注水管柱的可靠性。     

J55油管螺纹工作特性研究

通过对J55油管螺纹内壁的应变测量和有限元计算，指出正常工作状态下，油管螺纹内部处于弹塑性状态。螺纹端部和尾部第1啮合齿的根部已进入屈服区。油管螺纹与接箍螺纹联接后会发生变形协调，有利于提高螺纹联接质量。油管螺纹联接的失效以螺纹断裂、漏失和螺纹损伤为主，与配合螺纹的几何尺寸、上螺纹扭矩和油管的工作载荷有关。     

西部某气井油管螺纹脱扣失效分析

西部某气井使用的L80钢Φ88.90 mm×6.45 mm 外加厚油管螺纹接头发生了脱扣事故,为了探寻螺纹脱扣失效的原因,对失效样品进行了化学成分、拉伸性能、夏比冲击、洛氏硬度等理化性能检验,并对随机抽取的同批次未使用油管进行了螺纹检测、全尺寸试验等相关试验。结果表明,所用油管理化性能、螺纹参数、实物试验均符合相关标准要求,该失效为低载荷滑脱失效,主要是由于现场操作上扣过程中发生了错扣,引起油管螺纹粘扣,导致螺纹的连接强度大幅度降低。     

碳纳米管强化玻璃钢油管及接箍螺纹强度分析

为了对碳纳米管强化玻璃钢油管及接箍螺纹强度进行分析,基于玻璃钢材料模型分析,建立了73.0 mm油管及接箍螺纹强度分析模型,分析了机紧过盈量、轴向载荷及内压对螺纹处应力、位移及接触压力的影响。分析结果表明:机紧过盈量0.08 mm产生的等效应力为11.4MPa,而200 k N的轴向载荷使得等效应力增大到135.6 MPa,21.0 MPa内压使得应力水平提高到266.9 MPa;200 k N轴向载荷作用使得螺纹啮合面产生明显相对滑动,有效啮合距离从1.3 mm降到1.1 mm,内压作用改善了啮合特征,使得有效啮合长度恢复到1.3 mm,轴向变形减小,但是油管的径向变形增大到0.9 mm。所得结论可为碳纳米管强化玻璃钢油管的现场应用提供参考。     

油管螺纹失效分析与预防

分析了油管在使用过程中螺纹发生粘螺纹失效的力学机理，综述了导致螺纹发生粘螺纹的几个最直接的影响因素，在此基础上提出了几点预防措施，供油管生产厂家和使用单位参考。     

锥度对油管螺纹联接应力影响的有限元分析

服役条件是影响油管螺纹联接性能的主要因素之一,油管螺纹的几何参数也会影响螺纹联接的接触应力及应力场分布。影响螺纹应力的几何参数主要包括锥度、螺距和牙型角等,采用有限元分析的方法,对不同锥度变化方案下的螺纹联接的应力场进行了有限元分析,得出螺纹截面等效应力、齿面接触应力、螺纹牙侧法向接触压力的分布,通过定量分析锥度的变化对螺纹联接的影响规律,为油管螺纹参数的优化提供依据。     

系统控制延长API圆螺纹油管的失效周期

据统计,油管失效86％发生在螺纹联接处,而螺纹联接失效表现在两个方面：密封失效和滑脱失效。造成密封和滑脱失效的原因较为复杂,最重要的因素是螺纹粘扣降低了螺纹联接的强度和密封性能。因此,系统控制,提高螺纹抗粘扣能力是改善螺纹联接性能,减少螺纹滑脱和密封失效的必由之路。在多年从事油套管研究、制造和现场服务的基础上,总结提出了“系统控制延长API圆螺纹油管的失效周期”,以此开展API圆螺纹加工、使用过程中的质量控制,有效延长圆螺纹油管的服役期。     

液压钳对油管螺纹粘连影响的有限元分析及措施

采用有限元方法分析了液压钳对油管螺纹联接强度的影响，得到了背钳在不同夹持位置时油管螺纹联接的等效应力和接触应力分布，提出了液压钳夹紧结构的技术改进措施，设计出一种新型的三腭板钳口结构。计算结果表明，改进夹紧方式后的液压钳使油管螺纹齿面等效应力和接触应力明显减小，可有效改善螺纹联接特性，防止油管螺纹粘连事故的发生。     

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。     

注水管柱压力场计算模型研究

通过直筒内单相流体理论,在给定摩阻系数τ的情况下,建立了流水管柱压力场数值计算模型;在未给定摩阻系数τ的情况下,通过注水管柱摩阻损失的相关计算以及与经典经验曲线的对比,得出了摩阻系数τ计算复杂且不易计算的同心注水管柱油管内、油套环空内的流体摩阻损失,以及由流体摩阻损失引起的注水管柱油管内、油套环空内压降的计算模型,为开发注水管柱力学分析仿真软件计算注水管柱油管内和油套环空内的压力奠定了理论基础。     

合川145井抗硫油管粘扣原因分析

螺纹粘扣是油管在检验和使用中最常见也是最为频繁的损伤失效形式,每年造成国内油气田数千万的经济损失。通过调查研究和试验分析,认为油管粘扣原因既与油管本身抗粘扣性能差有关,也与现场操作不当有关。油管粘扣性能差主要是螺纹加工精度差;使用操作不当主要包括螺纹碰伤、偏斜对扣、引扣不到位和上扣速度块等。     

柔性复合油管注水管柱的设计与试验

油田采出水中含有大量的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌等,其腐蚀性强,引起采出水回注井井筒注水管柱严重腐蚀,在满足现有注水管柱工作参数条件下,通过改变注水管柱材质、结构的方法,设计出一种抗腐蚀性能强的柔性复合油管。进行了油管强度校核、室内性能评价实验、注水管柱组合设计和现场试验研究。试验表明:柔性复合油管在现有注水工作参数条件下,使用寿命可达15 a以上,达到了钢质油管寿命的3倍以上,为油田注水井井筒防腐提供了一种新方法。     

河南油田注水井油管防腐工艺研究

针对河南油田高含水开发后期注水井管柱在气、水、烃、固共存的多相流腐蚀介质环境造成的频繁更换管柱、增加注水成本等诸多问题,通过对我国目前各种油管防腐工艺的分析对比,结合油田防腐油管的实际应用情况,提出环氧粉末涂料油管可以有效地改善河南油田的注水井油管腐蚀问题。