Ф127mm×9.19mm IEU S-135钻杆腐蚀失效分析

对发生管体刺穿、外壁腐蚀的Ф127mm×9.19mm IEU S-135钻杆进行了失效分析.结果表明,钻杆的化学成分、金相组织、机械性能均符合API标准及订货技术条件.钻杆管体刺穿是由于内壁发生严重H2S腐蚀+氧腐蚀造成的.钻杆管体外壁腐蚀是由氧腐蚀引起的.     

Φ127mm×9.19mm IEU S-135钻杆腐蚀失效分析

对发生管体刺穿、外壁腐蚀的Φ127mm×9.19mm IEU S-135钻杆进行了失效分析。结果表明,钻杆的化学成分、金相组织、机械性能均符合API标准及订货技术条件。钻杆管体刺穿是由于内壁发生严重H_2S腐蚀+氧腐蚀造成的。钻杆管体外壁腐蚀是由氧腐蚀引起的。     

石油钻杆加厚过渡区失效分析

对钻杆加厚过渡区失效事故进行分析,确定了钻杆加厚过渡区的失效特征、失效机理与原因,为预防钻杆失效提供了理论基础和技术依据。分析结果表明,钻杆加厚过渡区的失效特征是钻杆刺穿;失效机理为腐蚀疲劳;失效原因为钻杆管体由于应力集中与腐蚀集中,在内加厚过渡区消失点内外壁萌生腐蚀疲劳裂纹,裂纹逐渐扩展,裂纹部位的壁厚也逐渐减薄,当剩余壁厚不足以承受钻杆内壁压力的时候,钻杆内壁的高压钻井液冲破剩余壁厚,最终形成钻杆刺穿孔洞。     

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。     

S135钻杆管体刺穿失效分析

通过宏观分析及材料理化性能分析测试,并结合断面微观分析,对某S135钻杆管体刺穿失效原因进行了分析。结果表明:钻杆刺穿失效的主要原因是热处理工艺不当,使得钻杆外表面形成脱碳层,降低了其力学性能,在钻井过程中复杂的交变应力载荷作用下,钻杆表面腐蚀坑底部首先形成微裂纹并迅速扩展,最终导致钻杆发生早期疲劳失效。     

G105钻杆刺穿原因分析

某油井G105钻杆在使用过程中发生刺穿失效。通过宏观分析、化学成分分析、力学性能分析、金相分析、扫描电镜分析及腐蚀产物XRD分析的方法对该钻杆的刺穿原因进行分析。结果表明:该钻杆的失效原因是钻杆内表面发生氧腐蚀形成腐蚀坑;钻杆加厚过渡区存在截面变化而产生应力集中,加之腐蚀坑底部的应力集中,在腐蚀坑底部萌生疲劳裂纹并贯穿壁厚,管内高压钻井液沿贯穿裂纹由内向外刺出而失效。     

G105钢制钻杆腐蚀失效的原因

某φ127mm G105钢质钻杆表面在服役过程中发生了严重的局部腐蚀。通过力学性能分析、宏观及微观腐蚀形貌观察,并结合能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法研究了该钻杆腐蚀失效的原因。结果表明:钻杆管体表面发生严重了点蚀且呈条带状分布;在钻杆管体和接头的过渡区也发生了严重的点蚀;引起点蚀的主要原因是氧腐蚀、Ca2+等离子引起的垢下腐蚀;氯离子的存在加速了钻杆的局部腐蚀。     

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。     

石油钻杆刺穿失效原因分析

某石油钻杆在油田使用过程中发生早期刺穿失效。运用理化检测技术对失效的钻杆进行宏观形貌、化学成分、显微组织、力学性能分析和硬度测定。结果表明,钻井过程中在腐蚀介质的作用下,在钻杆内壁起刺处首先形成腐蚀坑,在复杂交变应力载荷作用下,钻杆表面腐蚀坑底部形成微裂纹并迅速扩展,最终导致钻杆发生腐蚀疲劳失效。为预防此类失效的发生,要严格控制钢管轧制工序,选用合适轧制工具尺寸,提高钢管内外壁表面质量,避免钻杆在油田使用时再次发生腐蚀疲劳失效。     

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。     

φ127mm×9.19mm G105钻杆管体刺穿原因分析

采用宏观分析、化学成分分析、力学性分析、金相检验、扫描电镜断口分析及能谱分析等手段对 φ127mm×9.19mm G105的钻杆刺穿原因进行分析.结果表明,钻杆刺穿的实质是早期疲劳失效;钻井操作中钻杆发生了横振,导致钻杆承受的弯曲应力及其交变频次增大,使疲劳寿命大幅降低;钻杆内壁腐蚀严重,腐蚀坑底由于应力集中产生疲劳裂纹,加速了腐蚀疲劳进程.     

IEU钻杆刺穿断裂原因分析

某油田C1井用的一批127.0 mm×9.19 mrs IEU G105钻杆,当纯钻时间2 367 h、进尺8 769 m时,发生了多起钻杆刺穿和断裂事故.对钻杆的使用工况和受力状态、结构尺寸、化学成分、力学性能、断口宏观形貌和微观形貌、金相组织和腐蚀产物等进行了检测和分析;对钻杆材质腐蚀疲劳裂纹扩展速率进行了测定.结果表明,钻杆刺穿和断裂属于早期腐蚀疲劳失效;钻杆腐蚀疲劳失效既与钻杆本身的结构和材料质量有关,也与钻杆使用井的结构和环境状况有关.     

G105钻杆管体刺穿失效分析

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钻杆管体刺穿失效原因进行分析.结果表明,钻杆失效原因是热处理工艺不当使得钻杆外表面形成0.35 mm的脱碳层,降低了其力学性能,在钻井过程中的交变应力作用下,表面机械损伤底部首先形成微裂纹并迅速扩展,最终导致钻杆发生早期疲劳失效.     

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。     

钻具失效的无损检测

钻具在钻井过程中的运动状态十分复杂,长期受拉力、压力、扭矩、振动及离心力的作用,以及钻井液的长时间腐蚀,损伤非常严重。经反复周转使用就会出现疲劳损伤、裂纹、内外壁腐蚀、麻坑、刺穿、拉伤和切痕等缺陷,这些缺陷如不及时检出,将会造成钻具在井下失效,造成经济损失。分析了钻杆失效的主要原因,介绍了钻杆整体检测所运用的几种探伤方法。对这些方法的原理及优缺点进行了分析,最后对钻杆整体探伤做了总结。     

石油钻杆的闪光对焊

<正> 钻杆是石油钻采工具中钻柱的主要组成部分,它起着传递扭矩和带动钻头向下钻进而加深井眼的作用。在钻探过程中,钻杆除承受拉伸、压缩、扭转和弯曲应力之外,钻杆工具接头的外壁与井壁要发生剧烈的摩擦,管体内壁要受到高压泥浆的冲刷,工作条件非常恶劣。因此,对管体的材质和工具接头与管体的连接强度都提出了很高的要求。我国冶金工业部颁布的YB691—70标准和API(美国石油协会)标准对石油钻杆管体的机械性能都作了相应的规定,见表1、表2。     

渤海装备第一机械厂抗硫钻杆管体实现国产化

<正>由于抗硫钻杆对材质要求较为苛刻,渤海装备第一机械厂以往所用管体和接头均从日本进口。为了降低制造成本,提高产品竞争力,实现抗硫钻杆国产化目标,该厂与天津钢管集团股份有限公司合作研发抗硫钻杆管体。近日,研发的抗硫钻杆管体一次性通过了NACETM0177—2005标准中A法的抗SSC(硫化物应力腐蚀)试验要求,标志着该厂的国产化抗硫钻杆     

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。     

S135钢级钻杆管体断裂原因分析

为查明S135钢级钻杆管体在生产过程中发生断裂事故的原因,对断裂管体样品进行失效分析,包括断口宏观和微观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相显微组织分析等.结果表明,该钻杆管体为过烧断裂,无缝钢管生产时,在中频感应加热炉中局部发生过烧,导致晶粒粗大和晶界弱化,热矫直时对管体的挤压作用最终导致过烧薄弱区域发生断裂.     

钻杆内壁腐蚀缺陷超声检测系统

简要介绍石油钻杆内壁腐蚀缺陷超声检测系统,该系统适用于钻杆管体及加厚区内壁腐蚀缺陷的检测,应用结果表明该系统具有精度高,重复性,可靠性好等优点。