长圆螺纹套管接头工厂端滑脱失效原因分析

分析长圆螺纹套管接头工厂端发生脱扣事故的原因。观察失效试样的宏观形貌,检测套管材质的理化性能,对比分析脱扣接箍不同位置的外径、失效试样螺纹锥度,并对同批次套管试样进行实物对比试验,对螺纹接头进行拉伸条件下的有限元模拟分析。结果显示:失效套管材料屈服强度小于API Spec 5CT—2011标准要求值;螺纹接头工厂端上扣位置满足相关标准要求;脱扣接箍不同位置外径差异较小;脱扣接箍工厂端螺纹锥度波动范围较大;有限元力学模拟分析反推接头工厂端不会在上扣痕迹位置发生脱扣失效。长圆螺纹套管接头工厂端发生滑脱失效的主要原因是套管材料屈服强度偏低和现场浮动上扣导致螺纹接头发生松动。     

套管抗螺纹黏结性能的试验研究

套管在模拟工作情况下进行上卸扣试验,分析螺纹参数及现场操作对螺纹抗黏结性能的影响。研究表明:在其他螺纹参数不变的情况下,套管外螺纹的紧密矩轻微改变,可显著影响螺纹的抗黏结性能。上扣速度、背钳的选择及背钳的夹持位置对螺纹的抗黏结性能有重要影响。在同等的夹持力作用下,上扣夹持位置应尽可能靠近工厂端,夹持位置距接箍工厂端端面1/3接箍长度最佳。     

HSM-2特殊螺纹接头接箍与工厂端相对转动原因分析

国外某油田现场上扣时出现特殊螺纹接头工厂端与接箍发生相对转动。利用工厂生产车间拧接和全尺寸实验室拧接进行上扣试验,探讨HSM-2特殊螺纹接头接箍与工厂端发生相对转动的原因。结果表明:现场端扭矩比工厂端高出一定值才有可能使工厂端接箍发生相对转动。建议下井前准确标定扭矩系统压力传感器,定期校验现场使用的扭矩仪。     

某井N80钢级套管脱扣和粘扣原因分析

对某井Φ139.7mm×7.72mm N80钢级长圆螺纹套管脱扣和粘扣事故进行了详细的调查研究。分析认为套管发生脱扣的原因主要是由于下套管上扣时螺纹接头发生严重粘扣,使其连接强度大幅度降低所致。该井井口中心与管柱轴线偏离较多,且采用钻杆液压钳下套管,在上扣过程中套管接箍严重夹持变形,外螺纹接头与严重夹持变形的接箍上扣配合之后导致套管严重粘扣损坏。套管严重粘扣还与套管本身抗粘扣性能差有一定关系。     

提高石油套管螺纹连接性能的三项技术和专利介绍

介绍了“圆螺纹连接不粘扣接箍”、“油田用高连接强度圆螺纹套管(HS-RTC)”、“高气密偏梯形螺纹套管(HT-BTC)”等技术和专利。圆螺纹连接不粘扣接箍专利是通过增大接箍螺纹起始牙的节径,采用一小段“引入螺纹”作过渡的接箍来消除粘扣现象的;HS-RTC专利是利用圆螺纹套管的黑皮螺纹参加连接来提高连接强度的;HT-BTC技术是将API偏梯形螺纹套管(BTC)的管端加工成圆弧形的轴向过盈金属密封面,缩短接箍长度,使接箍连接的两支套管的端面在油田紧扣后紧密封时,相互接触压紧,形成封闭的金属密封环,由此来提高密封性能。     

某油田N80钢级长圆螺纹套管螺纹黏结原因分析

为分析Φ244.48 mm×10.03 mm规格N80钢级长圆螺纹套管螺纹黏结原因,检测了该批套管螺纹接头加工质量,检验了套管的材料特性,通过套管上卸扣试验,对比不同接箍表面处理特性等。结果证明:套管材料碳含量较低、硬度低、接箍表面磷化层较薄、附着力差是造成此批套管产品抗螺纹黏结性能较差的主要原因。     

Φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因分析

对Φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因进行了详细的试验分析,认为套管脱扣与套管材质无关也不是过载所致。模拟现场脱扣时的受载情况,采用套管实物进行验证试验。通过对套管脱扣之前的上扣配合状态、脱扣时所受载荷和实物验证试验的综合分析,认为套管脱扣的原因是由于上扣不到位,在后续洗井作业过程中套管接头受到振动等载荷后首先发生松动,随后在碰压作业过程中发生脱扣。     

13Cr油管接箍泄漏原因分析

对13Cr油管接箍的黏结形貌、化学成分、拉伸性能、冲击性能、洛氏硬度及显微组织进行检测,以分析该油管接箍泄漏的原因。分析结果表明:失效接箍材料的性能符合相关要求;螺纹拧紧操作不规范是13Cr接箍泄漏和坐封封隔器无法保持压力的主要原因。     

套管螺纹全参数化几何模型及旋合仿真

根据圆锥螺旋面形成理论,推导出了构成ＡＰＩ圆套管螺纹四段圆锥螺旋面的方程,建立了套管螺纹全参数化的几何模型,以此模型研制了接箍和套管内外螺纹旋合过程的计算机仿真系统,可用于研究套管螺纹设计参数的变化对接箍和套管内外螺纹旋合几何接触性能的影响。     

N80钢级3Cr耐蚀套管点腐蚀分析

采用宏观分析、金相分析、能谱分析、扫描电镜分析等方法,研究了N80钢级3Cr耐蚀套管的点腐蚀现象。研究表明:螺纹齿面发生了点腐蚀,该点腐蚀属于氧腐蚀,溶解氧是造成接箍腐蚀的主要原因,溶解氧来源于接箍与保护器螺纹啮合面的残留水,Cl-的存在加快了点腐蚀的速度。建议现场改善套管的存储环境或根据工况选用耐蚀性好的材料。     

应力时效对P110套管螺纹参数的影响

在Φ339.7mmP110高强套管研制开发中发现,螺纹加工完成后因应力时效引起管体端头直径的变化,导致螺纹参数随之变化。通过对调质处理并矫直的套管几何尺寸及螺纹参数的测量试验,测试出随时间推移钢管几何尺寸、螺纹参数的变化量,分析其变化趋势及程度。通过应力时效对钢管形体作用的机理分析,提出确保套管螺纹参数稳定的控制措施。     

我国特殊螺纹接头油套管生产使用现状及需要注意的几个问题

随着钻井技术的进步,油套管的服役条件更加苛刻,按照API标准生产的油套管螺纹接头已经不能满足某些油气井的使用要求,因此特殊螺纹接头的应用范围不断扩大。我国开发特殊螺纹接头尚处于初级阶段。综述了我国特殊螺纹接头油套管的生产使用现状,指出了我国特殊螺纹接头使用和开发过程中需要解决的问题,并就特殊螺纹接头的开发提出了几点建议。     

965 MPa ��ǿ���׹������ƽ�ͷ����ԭ�����

 某油田在商检过程中发现1根965 MPa高强度套管外螺纹接头存在裂纹。通过对该套管进行断口分析、金相分析、力学性能检测、化学元素成分检测,认为套管化学成分和力学性能符合订货技术要求,裂纹是在工厂淬火之前就产生的轧制裂纹。由于该套管母管切定尺管时没有将母管含轧制裂纹的端头彻底切除,在随后加工外螺纹之后进行探伤检验也没有发现该带原始轧制裂纹的套管,致使该含裂纹的套管发给油田。为防止存在裂纹的套管下井,对该批套管逐根进行了探伤检查。建议工厂加强该工序质量检查,并将该工序作为驻厂监造的重点环节之一。     

某井油管脱扣原因分析

针对某井用Φ88.9mm×6.45mm P110钢级NU油管脱扣事故进行深入调查研究,对脱扣的油管进行了宏观和微观形貌分析,对油管材质进行了理化性能试验,对该批次未使用的油管接头试样进行了参数测量。通过试验分析和研究,认为油管接头材质及螺纹参数符合标准要求,油管脱扣属于低载荷滑脱失效,滑脱失效的主要原因是由于粘扣和上扣不到位导致接头的连接强度大幅度降低造成,而粘扣和上扣不到位的主要原因是上扣过程中发生了错扣。     

双台肩钻杆接头刺漏原因分析

双台肩钻杆接头具有大幅度提高抗扭强度、增大水眼的优势,对此类钻杆接头的失效进行分析,具有规范使用操作或改善接头结构性能的意义。某井在双台肩钻杆接头使用中发生两起接头刺漏失效事故,为查明刺漏失效原因,对其中1支刺漏接头进行分析,包括刺漏冲蚀形貌宏微观观察、化学成分分析、力学性能测试及受力情况模拟。分析结果认为:钻杆接头发生刺漏冲蚀原因主要是接头上扣扭矩不足导致接头主台肩面接触压力不足,螺纹疲劳强度下降,螺纹牙底因应力集中形成多源疲劳裂纹,最终高压泥浆从副台肩及刺穿的裂纹冲蚀出。建议钻具使用时按照推荐的上扣扭矩进行上扣,避免类似的情况再次发生。     

Coupled thermomechanical finite element analysis to improve press formability for camera shape using AZ31B magnesium alloy sheet

In this study, a finite element analysis aimed at predicting and improving the press formability for a camera casing made of AZ31B magnesium alloy sheet was conducted. First, stress-strain curves and forming limit curves (FLDs) for warm temperatures were obtained. The data from these curves and the ductile fracture criterion of FLDs were then input into ABAQUS/Explicit finite element code to predict the failure occurrence of the camera casing. In the finite element method (FEM) simulation, for investigating the effect of reduced temperature during the punch cooling process on the formability of the camera casing, coupled thermomechanical computational modeling was considered and verified by comparison with experimental results. Based on the good agreement between the simulation and the experimental results, three parameters-blank holding force, elevated temperature, and friction coefficient-were selected to improve the press formability of the camera casing in the coupling of the FEM simulations and Taguchi??s orthogonal array experiment. The optimum simulation case was confirmed through an experiment.     

Д号钢锭穿孔工艺研究

分析了在周期式轧管机组上用580/565mm的Д号钢钢锭穿制φ337mm×10～12mm套管所用φ570mm×90mm毛管时,毛管尾端产生的“三角帽”缺陷原因。通过对钢的碳含量、钢锭加热时间、穿孔结束温度和钢锭高度的综合研究,找出了减少毛管尾端“三角帽”缺陷的工艺措施。