S135级钢钻杆断裂分析

通过对钻杆的现场资料收集,对断裂钻杆断口的宏观、微观分析以及能谱分析,对钻杆材料进行化学成分、力学性能和金相试验,将其与钻杆的现场服役环境相结合,最终找出了导致本钻杆发生早期断裂失效的原因是由于该钻杆在服役过程中发生了应力腐蚀破坏,提出了一些防止应力腐蚀失效的措施.     

水平井中S135钻杆断裂原因分析

某水平井在泥浆循环过程中发生一起S135钻杆断裂事故,为查明钻杆断裂原因,对事故进行了调查研究,并取样进行了包括断口分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验等一系列失效分析。结果表明:该钻杆所处井段井眼全角变化率较大,钻杆外壁受到严重磨损划伤并形成疲劳裂纹,在较大扭矩和拉伸载荷作用下,钻杆最终发生了断裂。     

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。     

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。     

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钻杆断裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析等手段对某断裂失效的S135钻杆进行了材质理化检验;采用SEM和EDS分别对断口形貌及表面腐蚀产物成分进行了分析。结果表明：该钻杆的材料性能符合APISpecSD规范要求,钻杆断裂的主要原因是硫化氢应力腐蚀开裂,并伴有一定程度的二氧化碳腐蚀。     

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。     

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。     

碱性介质中旋塞阀磨损失效分析

采用金相显微镜和扫描电镜对在碱性介质中发生泄漏的不锈钢旋塞阀进行了宏微观形貌和金相组织分析;并采用光电直读光谱仪、EDS、红外碳硫分析仪和NHO 分析仪对旋塞阀材质和表面沉积物进行了系统的表征分析.结果表明旋塞阀的失效模式为腐蚀磨损和磨粒磨损.阀门塞子材质与设计规定不符以及塞子材料抗腐蚀性能降低是旋塞阀泄漏的主要原因.提出了解决问题的相应对策,为防止类似事故的再次发生提供了技术依据.     

S135钻杆失效分析

采用扫描电镜、电子探针以及光谱仪等手段对某油田S135钻杆的刺穿失效进行了分析.结果表明,因氯离子在钻杆表面形成点蚀,在应力作用下引发腐蚀疲劳开裂形成刺穿造成钻杆失效,提出了相关预防措施.     

G105钻杆腐蚀失效分析

采用金相分析并结合X射线衍射、扫描电镜和电子探针能谱分析等方法，分析了某油田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，而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，含有氯离子的泥浆加速了其对钻杆的氧腐蚀。就停钻腐蚀问题提出了预防措施。     

某井S135钢级钻杆断裂原因

某井起钻时,井底一根101.6 mm(外径)钻杆在距离公接头台肩面约1.1 m处的管体上发生了断裂。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口分析、钻杆受力计算及有限元模拟分析等方法对钻杆的断裂原因进行了分析。结果表明：断裂钻杆的屈服强度不符合API Spec 5DP—2009标准的要求;钻杆在通过不规则的井眼时发生了严重的弯曲压扁变形,导致钻杆失稳断裂;解卡过程中,断点附近反复的拉压载荷使得该区域产生了包申格效应,导致屈服强度进一步下降,加速了钻杆的断裂。     

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。     

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。     

钻杆焊缝刺漏原因分析

通过刺孔形貌观察、扫描电镜分析、能谱分析、化学成分分析、金相检验以及硬度测试等方法,对钻杆焊缝刺漏失效的原因进行了分析。结果表明:失效钻杆在焊缝区域存在一定面积的焊接灰斑缺陷,使得钻杆焊缝区的结合强度、疲劳强度以及冲击韧度大大降低,从而导致了该次钻杆焊缝区的早期刺漏失效。最后根据钻杆失效的原因,提出了相对应的改进措施和建议。     

某钻铤断裂原因分析

某油田使用的一61/2″(165.1 mm)钻铤在钻井过程中发生了接头断裂失效事故。通过对断裂钻铤进行宏观检验、超声波测厚、磁粉探伤、化学成分分析、金相检验等,分析了该钻铤断裂失效的原因。结果表明:该钻铤断裂形式属于疲劳断裂,裂纹萌生于螺纹齿底根部,钻井过程中过大井眼产生的环空空隙使钻铤接头受力更加恶劣,加速了裂纹的萌生和扩展,最后在内部高压泥浆的冲击下发生断裂。     

某油田用油管断裂失效分析

某油田直井气井在正常产气56d(天)后发生油管本体断裂失效。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析,对该油管的失效原因进行了综合分析。结果表明:该油管的断裂性质属于腐蚀疲劳断裂;外表面脱碳降低了油管的耐腐蚀能力,在服役过程中管材外表面接触水及空气的位置发生氧腐蚀,形成腐蚀坑,腐蚀坑底部产生应力集中成为疲劳裂纹源;在外力作用下疲劳裂纹不断扩展,最终导致了油管的断裂失效。     

钻杆失效分析中仿真模拟技术的应用

钻杆失效事故在石油勘探开发中经常发生,在对钻杆内加厚过渡区刺漏失效原因进行分析的过程中,借助大型的ANSYS有限元仿真模拟分析软件,根据钻杆结构和受力特点,建立分析模型,对钻杆受力状态进行了仿真分析。模拟结果表明:钻杆内加厚过渡区是整个钻杆的薄弱位置,内加厚过渡区长度miu和过渡区倒角圆弧半径R对该处应力集中系数Kt有直接影响,模拟结果与实际情况非常吻合,并模拟优化了内加厚过渡区应力集中系数Kt最小时对应的miu和R。仿真模拟分析技术不仅有助于钻杆失效原因分析,而且为钻杆结构优化和改进提供了有效的研究方法和手段,节约了大量的物力和财力。     

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。     

某油田钻铤断裂失效原因分析

某油田钻井队在空气钻井过程中发生一起钻铤断裂失效事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、硬度测试、金相检验、微观观察等方法对钻铤断裂失效的原因进行了分析。结果表明:钻铤螺纹接头与钻铤尺寸不匹配,内螺纹接头处为薄弱环节,在空气钻井过程中发生了疲劳断裂。建议采用与钻铤尺寸匹配的螺纹接头,并在钻铤接头部位增加应力分散槽,或者使用双台肩接头钻铤。