5-1/2FH双台肩钻杆内螺纹接头断裂原因分析

采用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验和断口分析等方法对某5-1/2FH双台肩钻杆内螺纹接头的断裂原因进行了分析。结果表明:此双台肩钻杆内螺纹接头在副台肩第一完整螺纹根部发生了疲劳断裂失效。断裂具有多源特征,起源于内螺纹根部并向外壁扩展,当穿透壁厚形成通道时发生了刺漏,从而使断口表面形成了冲刷痕迹。上扣扭矩不足,同时接头承受的弯曲应力较大是造成接头疲劳断裂失效的主要原因,另外FH型螺纹固有的螺纹根部半径较小、应力集中较大,使接头失效的风险增大。     

S135钻杆内螺纹接头胀扣失效分析

本文对某油井发生的Ф127mmS135钻杆内螺纹接头胀扣失效事故进行了调研，并对其胀扣失效原因进行分析。结果表明，钻杆接头的材质符合行业标准要求；钻杆内螺纹接头胀扣失效的原因是外螺纹接头密封台肩面倒角直径过小，井下钻柱扭矩过大。内螺纹接头密封台肩面承受的接触压力超过材料屈服强度，导致内螺纹接头密封台肩面下陷，外螺纹接头密封台肩面进入内螺纹接头镗孔段，致使内螺纹接头发生胀扣失效。     

AT-16井钻杆NC50内螺纹接头胀大原因分析

通过宏观分析、尺寸测量以及材质分析,对AT-16井钻杆NC50内螺纹接头胀大失效原因进行了详细的调查分析,分析结果表明:钻杆内螺纹接头胀大失效主要是在钻井过程中钻杆接头所承受的扭转载荷过大所致。有限元计算结果和双台肩接头钻杆在塔里木油田实际使用效果表明:双台肩接头钻杆的抗扭性能要优于单台阶螺纹接头钻杆,为有效地防止在深井和超深井钻井过程中钻杆内螺纹接头发生胀大失效,建议采用双台肩接头钻杆。     

G105钻杆管体刺穿失效分析

某油田钻井公司使用的规格为φ101.6 mm×8.38 mm的G105钻杆先后发生两起管体刺穿失效事故,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验、X射线衍射等方法并结合钻杆的受力状态对钻杆刺穿原因进行了分析。结果表明:钻杆刺穿失效形式为腐蚀疲劳,在钻井液中腐蚀介质作用下,钻杆首先发生氧腐蚀和Cl~-加速腐蚀,使钻杆外表面产生许多腐蚀坑,并于腐蚀坑底部形成应力集中;随后在钻井过程的交变应力作用下,应力集中严重的腐蚀坑底部开始萌生裂纹,裂纹不断疲劳扩展直至穿透管壁;最终在钻杆内钻井液的冲刷作用下发生刺穿失效。     

φ127mmS135钻杆刺漏失效分析

采用宏观分析、化学成分分析、金相检验、断口分析和力学性能检测等方法并结合钻杆的受力和环境工况对φ127mmS135钻杆管体发生刺漏失效的原因进行了分析。结果表明：钻杆的刺漏失效形式为腐蚀疲劳失效;钻杆外表面存在腐蚀坑,在交变应力的恶劣工况作用下于腐蚀坑底部萌生疲劳裂纹并扩展,最终发生刺漏失效。     

S135钻杆刺漏失效分析及疲劳验证试验

某井在勘探开发过程中,发生多起S135钻杆刺漏失效,对失效钻杆材料进行了化学成分、显微组织、力学性能等一系列理化检验,并对裂纹扩展面进行了详细的微观分析,获得了钻杆的失效模式为腐蚀疲劳失效。针对失效模式,对钻杆材料进行了圆棒小试样的拉压疲劳试验,获得了失效钻杆材料在高应力下的疲劳寿命,佐证了钻杆设计中设计系数的科学性,为钻杆失效原因判定提供了试验数据支持。分析结果表明:钻杆失效的主要原因是钻杆外表面发生氧腐蚀形成腐蚀坑,腐蚀坑底应力集中导致的局部高应力促使了疲劳裂纹的萌生,当裂纹扩展穿透整个壁厚后便形成刺漏失效。     

S135钻杆接头失效及腐蚀特征

通过化学成分分析、力学性能测试、组织结构分析和高温高压模拟试验,对127mm（5”）S135钻杆接头内壁出现划痕、凹槽和腐蚀三种失效形式,钻杆的腐蚀速率和腐蚀产物进行分析研究。结果表明：该钻杆接头的材料性能符合相关标准要求,钻杆接头腐蚀机理是氧腐蚀,腐蚀产物主要是Fe3O4和FeOOH,划痕和凹槽是由于使用不当和卡槽所致。     

川渝地区某气井钻铤断裂原因

川渝地区某气井钻铤发生断裂事故,通过宏观分析、扫描电镜分析、金相检验、化学成分分析和力学性能试验等方法,结合现场服役情况,对钻铤的断裂原因进行了分析.结果表明:钻铤断裂类型为腐蚀疲劳断裂,主要原因为钻铤主台肩面密封不良,导致钻井液冲蚀台肩面和外螺纹根部,形成腐蚀坑,在钻铤旋转钻进时,受到循环应力与腐蚀共同作用,疲劳裂纹...     

φ139.7 mm×10.54 mm G105钻杆刺穿失效分析

采用宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、扫描电镜断口分析及能谱分析等手段对某规格为φ139.7 mm×10.54 mm的G105钻杆的刺穿原因进行了分析。结果表明:钻杆刺穿的实质是早期疲劳失效;蹩钻、跳钻等钻柱振动引起钻杆上产生的严重交变应力是导致钻杆失效的主要原因;钻井液中的溶解氧对钻杆外表面造成氧腐蚀并形成腐蚀坑,促进了疲劳裂纹的萌生;钻铤直接过渡到钻杆,截面变化突然,使应力集中加剧,也是导致钻杆发生疲劳失效的原因之一。建议在钻井液中添加除氧剂和缓蚀剂,并适当降低钻压,调整钻井参数,避免钻柱剧烈振动。     

某井钻杆接头断裂原因

在对某油气井的钻探过程中,钻杆接头发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、力学性能测试、金相检验等方法对该钻杆接头的断裂原因进行分析。结果表明：该钻杆接头的断裂性质为疲劳断裂,钻杆钻进过程中频繁发生跳钻、憋钻现象,使其瞬时载荷较大,在钻杆大端螺纹根部萌生了疲劳裂纹,在复杂的交变载荷作用下,裂纹快速扩展,最终导致钻杆接头发生断裂。     

Failure analysis of IEU drill pipe wash out

Many 127.0×9.19 mm IEU G105 drill pipe failures of wash out occurred after 2367 h of pure drilling time and 8726 m of penetration footage. This paper gives a detailed investigation on these failures and a systematic analysis is carried out on service and loading conditions of the drill pipes. Measurement and inspection were performed on configuration dimensions, chemical composition, mechanical performance, metallography, macro-fractography, micro-fractography, and corrosion products. Configuration stresses at the crack positions of the drill pipe were calculated by FEA. Crack extending velocity of the drill pipe material under corrosion medium was also measured. It is thought from test and analysis results that the drill pipe wash out or fracture accidents were premature corrosion fatigue failure accident. The failure courses were as the following: corrosion pits occurred first on the internal surface at the stress concentrating area of the drill pipe, and then fatigue cracks initiated in pit bottoms, and washed out or fractured subsequently as cracks penetrated through the wall thickness of the drill pipe. The reasons of drill pipe wash out were related to configuration, material quality, and load condition of the drill pipe string.     

S135钻杆刺漏失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相检验：和力学性能测试等方法,结合钻杆的受力和环境工况,对S135钻杆管体刺漏失效原因进行了分析。结果表明：刺漏失效是由于失效钻杆位于钻柱“中和点”区域,其外表面具有应力集中的腐蚀坑在交变应力和弯曲应力等共同作用下,在坑底萌生疲劳裂纹并扩展所致。     

钻杆接头断裂原因分析

通过断口分析、金相检验、化学成分分析和力学性能测试等方法对钻杆接头断裂原因进行了分析。结果表明:钻杆接头在使用过程中受到了环境中硫化氢的腐蚀,发生了硫化氢应力腐蚀开裂,随着裂纹扩展最终导致断裂。     

A study on axial cracking failure of drill pipe body

Frequently happening drill pipe failure accidents in oil and gas wells not only affect drilling speed, but cause enormous economic losses and many safety issues. Most of these accidents are transverse cracking of drill pipe body and pin thread or axial cracking of box thread. Based on the axial cracking failures of drill pipe body in an ultra-deep well in China, this paper give a systematic analysis of axial cracking failure in consideration of service condition, material quality and stress corrosion mechanism. Measurement and inspection are performed on macroscopic and microscopic morphology of crack surface, corrosion products and circumferential residual stress. Then stress corrosion cracking experiments against hydrogen sulfide is conducted. Finally, the critical stress value for sulfide stress corrosion cracking of the drill pipe material is obtained, and the mechanisms of axial cracking failure and corresponding preventive measures are proposed.     

G-105钢在盐水钻井液中的腐蚀行为

为了解决盐水钻井液对钻具的腐蚀,通过对现场钻杆腐蚀产物的EDS分析发现,其主要成分为铁的氧化物Fe2O3;盐水钻井液对钻具的腐蚀主要是氧的去极化腐蚀,且腐蚀产物疏松,对钻杆保护作用较差.通过室内动态模拟试验发现,随着温度升高和转速增加,G-105钢在盐水钻井液中的腐蚀速率都会增加;含盐量较低时(＜3%)泥浆中的盐分对溶解氧的排驱作用较小,主要起增强导电性作用,此时,G-105钢在盐水钻井液中的腐蚀速率随着盐含量的增加而增大,随后,盐对溶解氧的排驱作用占优势,腐蚀速率随盐含量的增加而降低.     

不同热处理对钻杆材料硫化氢应力腐蚀性能的影响

随着酸性油气田的陆续出现,钻杆在酸性环境下腐蚀性能的研究显得尤为重要。通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试及硫化氢应力腐蚀试验(SSC)等对不同热处理后V150钻杆材料的硫化氢应力腐蚀性能进行了研究。结果表明:热处理可以提高V150钻杆材料的抗硫化氢应力腐蚀性能;在淬火温度一定的情况下,抗拉强度、屈服强度及硬度随回火温度的升高呈逐渐降低的趋势,冲击韧性呈逐渐升高的趋势;抗SSC性能随着回火温度的升高逐渐提高;夹杂和缺陷是导致V150钻杆材料抗SSC性能降低的主要原因。