Φ101.60mm×9.19mm规格S135钻杆刺漏失效分析

采用几何尺寸测量、刺漏裂口形貌分析、力学性能测试等方法,结合钻杆的受力状态和使用工况,分析了S135钻杆刺漏的原因,并提出了5点预防措施。分析认为:S135钻杆刺漏属于早期腐蚀疲劳失效;在腐蚀和拉压、弯曲、扭转等载荷的作用下,S135钻杆壁厚偏薄处的外表面腐蚀坑底部首先出现疲劳裂纹,并扩展导致钻杆刺漏。     

某井5″钻杆刺漏原因分析

目的对某井5″钻杆刺漏形成原因进行分析。方法对刺漏钻杆样品的材料进行化学成分分析、力学性能测试、金相分析、晶粒度评价、非金属夹杂物评价,对刺孔周边的裂纹进行金相分析、断口宏观分析和扫描电镜分析,对腐蚀坑底部的腐蚀产物进行EDS分析,对钻杆刺穿机理进行模拟分析,对刺漏钻杆受力情况进行有限元模拟分析。结果该刺漏钻杆的化学成分、力学性能符合API Spec 5DP—2009标准要求,其中冲击韧性较高(两支刺漏钻杆的冲击功分别为83 J和87 J),是技术标准的2倍以上。刺漏钻杆样品的组织为回火索氏体,为正常调质态的组织形貌。刺漏钻杆样品晶粒度级别为9级,非金属夹杂物等级最高为1.0级,符合产品技术标准要求。该刺漏钻杆外壁存在大量的腐蚀坑,而且在腐蚀坑底部存在氧元素的腐蚀产物,即存在氧腐蚀。刺孔延伸裂纹及其周边的裂纹扩展较为平直,而且在裂纹尖端存在疲劳辉纹形貌,证实该刺漏扩展以疲劳裂纹的形式进行。结论此次两支钻杆的刺穿属于早期腐蚀疲劳破坏,其产生的因素有:(1)钻井液中的溶解O对钻杆外壁腐蚀较为严重,形成较深的腐蚀坑;(2)在通过严重狗腿度井段时,腐蚀坑底部萌生了小裂纹,随后裂纹在旋转弯曲作用力下疲劳扩展直至刺透钻杆壁厚;(3)对此井下过井的钻杆进行严格的检测,防止有缺陷的钻杆下井使用,以避免发生早期失效现象。     

基于流场分析的钻杆内加厚过渡带管体冲蚀失效机理

对带有腐蚀坑的φ127mm API钻杆内、外螺纹端钻杆内加厚过渡带管体刺漏前后的速度场和压力场进行模拟。结果表明:流场的诱导对存在腐蚀坑的钻杆管体的刺漏失效起着承上启下的作用,腐蚀坑越深,腐蚀坑底的湍动能越大;入口流量增大,腐蚀坑部位的剪切应力越大,钻杆的刺漏越容易发生;在相同的井况条件下,钻杆内螺纹接头端内加厚过渡带比外螺纹端刺漏失效多的原因与流场的Bernoulli效应密切相关;当钻杆内加厚过渡带管体存在刺孔时,钻杆发生刺漏失效与相应位置的环空压力密切相关,在环空压力小的位置刺漏时的湍动能和最大速度最大。     

镀镍钻杆内壁腐蚀原因

某油田在钻杆下井作业前的检测中发现2支镀镍钻杆内壁腐蚀严重,为了查明此次钻杆腐蚀的原因,对钻杆内壁腐蚀产物进行了形貌宏观和微观分析,微区成分分析。结果表明,镀镍钻杆内镀层存在漏镀与显微孔洞是钻杆产生腐蚀的主要原因;原油中的H2S溶解于水形成氢硫酸加速钻杆腐蚀,且氯离子的存在使得局部腐蚀进一步加剧。建议规范生产流程,改善镀层质量,避免镀层中存在漏镀或孔洞等缺陷,提高钻杆的抗腐蚀能力。     

G105油井钻杆失效分析

通过力学性能测试、显微组织和断口分析,并结合钻杆的受力状态,对127 mm G105油井钻杆的刺漏失效原因进行分析。结果表明,钻杆材质符合行业标准要求,失效原因是钻井液中的氧气对钻杆内表面造成严重腐蚀,在交变应力作用下,钻杆内加厚过渡带消失处的腐蚀坑底部首先萌生裂纹,并迅速扩展,最终导致钻杆发生早期腐蚀疲劳失效。     

钻杆溶解氧腐蚀影响因素分析

溶解氧腐蚀是钻杆使用寿命下降的最重要的原因。通过试验研究和文献分析,论述了钻井施工过程中服役环境、溶解氧浓度、泥浆pH值、井下温度、压力、钻井液、钻杆材质等诸多因素对钻杆溶解氧腐蚀的影响。分析认为,氧浓度对钻杆腐蚀起主导作用,钻杆腐蚀速度随着氧浓度的增加而加快;防止钻杆氧腐蚀最简便的措施是提高钻井液的pH值,最有效的办法是采用除氧剂对钻井液进行除氧。     

G105钻杆停钻放置中的腐蚀原因和机理

 通过金相分析并结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)等观察和分析手段，分析和研究了某油田G105钻杆的腐蚀失效原因.结果表明，因腐蚀产物脱落造成井下堵水眼事故的原因是钻杆停钻后，因未及时清理泥浆而造成钻杆内表面附着泥浆中的氯离子加速沉积物下钢基体的腐蚀造成的.本文还就钻杆停钻的腐蚀问题提出了预防措施. G1     

120和125钢级钻杆在NACE溶液中腐蚀行为研究

将改进型27CrMo材料热处理成120和125钢级钻杆，采用电化学技术测试、浸泡试验和硫化物应力腐蚀试验，对比分析了两种钢级材料的腐蚀性能。结果表明：120钢级钻杆出现椭圆状腐蚀坑，而125钢级钻杆出现细长的腐蚀坑，腐蚀坑深度约为120钢级钻杆的两倍，且坑底出现腐蚀裂纹。120钢级钻杆通过了NACE TM 0177 A法D溶液抗硫化物应力腐蚀试验，而125钢级钻杆发生断裂，断裂方式为沿晶断裂，故125钢级钻杆抗硫应力腐蚀性能不佳。     

宝浪油田污水腐蚀性研究

为了摸清宝浪油田污水系统腐蚀的原因，开展该项试验研究工作。采用XRD分析、X射线衍射、电子探针和电化学试验方法，、研究了该油田含油污水处理系统主要设备腐蚀产物、腐蚀形貌和腐蚀原因，并对腐蚀影响因素进行了试验研究。研究结果表明该油田污水处理系统中设备主要存在CO2腐蚀、O2腐蚀和SRB腐蚀，同时通过一系列试验证实：改变含油污水的pH值、温度和SRB含量等对污水的腐蚀性有不同程度的影响。通过本试验研究找出了该油田污水腐蚀主要原因及其影响因素，为该油田污水系统防腐蚀提供了参考。     

钻杆的失效分析和检测现状及其研究进展

介绍了钻杆的使用现状及钻杆失效分析研究进展,表明腐蚀疲劳及管体刺穿是钻杆失效的主要原因及失效形式。概述了目前钻杆无损检测的应用情况,超声波探伤目前应用最为广泛,但是单一检测手段越来越难以满足检测要求,多手段综合检测是未来钻杆无损检测的发展方向。     

钻杆本体的漏磁检测及缺陷分析

介绍了钻杆本体的漏磁检测方法,并对其裂纹、刺穿、腐蚀等缺陷产生原因及漏磁检测曲线特征进行了分析。     

新疆油田钢管内壁防腐施工的现状及防腐质量问题的对策

随着新疆油田生产规模的不断扩大，管线腐蚀对油田生产造成的危害也越来越大，彩南，石西油田先后都出现了管线腐蚀穿孔事件，特别是石油油田的集油管线几乎已全部更换，近两年来由于部分施工队伍的管线内壁防腐施工方法不当，连续发生质量事故，漆膜严重胶落，造成过滤器及管线堵塞，给油田生产带来不良影响。本文对新疆油田钢管内壁防腐施工技术及施工中出现的问题进行了简要分析，并提出了对策。     

国外钻杆缺陷剖析

对油田送来的国外钻杆探伤检验中发现的缺陷进行了解剖分析。理化检验结果表明，管体和接头的理化性能均符合标准，但通过超声波检验，测出了钻杆中存在的缺陷的位置和大小。进一步分析表明，该缺陷为热加工过程产生的裂纹。指出预防钻杆失效的重要性及加强油田钻具无损检测的必要性。     

钻井液对钻具的腐蚀及防护

钻井液是由多种化学物质配制后用水稀释而成，大部分是强碱和强酸性物质。因此对各种金属产生化学和电化学腐蚀。由于钻具(钻杆、钻铤、钻头)用合金钢制成，钻井液对钻具的腐蚀是剧烈的。本文通过对各类钻井液对钻具的腐蚀试验，提供腐蚀速度，同时对钻具的防腐蚀方法提出建议。     

宝一联三相分离器腐蚀原因分析

通过对宝浪油田三相分离器腐蚀产物分析和污水腐蚀影响因素试验研究，找出了分离器腐蚀的主要原因，为该油田污水系统防腐蚀提供了参考。     

固定式电磁管材检测系统在钻杆检测中的应用

近十几年来，石油钻井事业高速发展，特别是近几年边远探井、深井、水平井和定向井的增多，对钻具（钻铤、钻杆和方钻杆等）的质量要求越来越高，而钻具特别是钻杆经反复周转使用就会出现管体疲劳伤痕，如管体横向、纵向裂纹，内外壁腐蚀，麻坑，刺穿，拉伤和切痕等缺陷，如不能及时检出会在井下发生钻具断裂事故，据统计平均每年损失上百万元。笔者所在公司引进了一套美国OEM公司生产的ARTIS-2型固定式电磁管材检测系统，实现了钻杆自动在线检测。     

钻杆漏磁检测励磁装置3D磁场的仿真模拟

漏磁检测技术被认为是一种高效率的无损检测方法,已被广泛应用于油田钻杆的检测中。利用ANSYS软件建立完整的励磁装置组合3D模型,通过分析计算实现钻杆在完整励磁装置组合下的磁场展示,可以代替物理实体试验,极大地提高了分析效率,减少了分析成本,达到了预期的要求,为钻杆励磁装置及钻杆的漏磁检测提供了理论依据。     

某井S135钢级钻杆接头耐磨带区域刺漏原因分析

为查明S135钢级钻杆接头的耐磨带区域发生刺漏的原因,分析该接头的理化性能、宏观组织、裂纹金相组织以及断口形貌。分析结果表明:在堆焊接头耐磨带时,因热处理工艺不当,在耐磨带上产生了周向裂纹,甚至部分周向裂纹已经延伸到接头本体上,这是引起该钻杆接头发生早期刺漏失效的主要原因;此外,抗卡瓦挤毁钻杆由于壁厚较大,在通过浅定向井造斜点时,接头外壁所产生的弯曲应力也较大,使得已存在的裂纹扩展迅速发生。     

某输气管线弯管开裂原因分析

某弯管发生刺漏现象,为明确该弯管开裂原因及失效机理,本文采用宏观分析、理化性能、微观分析、腐蚀模拟试验等手段对其进行分析研究。结果表明：该弯管开裂失效机理为硫化氢应力腐蚀,失效的主要原因为,该弯管热煨弯工艺不合理,导致弯曲段产生大量的马氏体组织,马氏体组织硬度较高,对硫化氢应力腐蚀开裂较为敏感;该弯管输送的天然气中含有游离水和硫化氢,硫化氢溶于游离水,对金属基体产生应力腐蚀作用,导致弯管发生开裂。     

P110油管钢在添加元素硫的CO2模拟油田地层水溶液中的腐蚀行为研究

随着油气需求的不断增长，促进了高酸性气田的不断开发，由于元素硫、CO2，以及地层水等腐蚀因素的耦合作用，给油气田生产带来了很大的腐蚀风险。在本工作中，通过浸泡试验和电化学测量研究了P110油管钢在含有元素硫和二氧化碳的模拟油田地层水中的腐蚀行为。结果表明，P110钢的腐蚀速率随着温度增加而增大，温度升高促进了硫化铁的形成，并且引起了严重的点腐蚀。然而， 不同温度范围内温度变化对腐蚀的影响主要归因于不同的腐蚀控制物质，如低温下的二氧化碳和高温下的元素硫。基于该结果，讨论了元素硫和二氧化碳的耦合效应。