隔热油管的腐蚀断裂失效分析

分析了某采油厂作业时隔热油管腐蚀断裂失效的原因。分析结果表明:隔热油管的腐蚀断裂是由于隔热油管螺纹与接箍密封性不好,在注入液态CO2和热蒸汽的过程中存在外漏,形成腐蚀溶液造成的。由于在整个闷井阶段持续存在热蒸汽泄漏,在隔热油管表面形成了流动腐蚀液,从而产生腐蚀沟槽的形貌。为避免类似事故的发生,建议在隔热油管与接箍之间的连接螺纹处增加密封设计。     

TS-90连续油管断裂失效分析

为了分析某井气举作业用TS-90连续油管断裂失效原因,通过宏观分析、无损检测、几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效连续油管进行了试验研究。试验结果显示,该失效连续油管的管体壁厚、外径、化学成分、显微硬度、晶粒度均符合API SPEC 5ST—2010要求;油管表面整体布满台阶状横向裂纹,裂纹沿油管周向扩展;原始裂纹断口表面大量腐蚀产物覆盖,且从裂纹源区到裂纹尖端部位,始终存在少量导致应力腐蚀开裂的S元素;原始裂纹萌生于腐蚀坑底,裂纹尖端呈局部沿晶脆性断裂,且断口外表面附近呈解理形貌。综合分析结果表明,该连续油管断裂的根本原因是应力腐蚀开裂,其在井下作业时受腐蚀因素和应力载荷的共同作用,管体外表面萌生应力腐蚀裂纹,裂纹扩展并最终导致管体断裂失效。     

油管联接螺纹失效综合分析

对失效油管的螺纹几何尺寸，管材化学成分，常温力学性能和金相组织的检查进行了分析，找出了油管螺纹失效的原因。     

J55油管螺纹工作特性研究

通过对J55油管螺纹内壁的应变测量和有限元计算，指出正常工作状态下，油管螺纹内部处于弹塑性状态。螺纹端部和尾部第1啮合齿的根部已进入屈服区。油管螺纹与接箍螺纹联接后会发生变形协调，有利于提高螺纹联接质量。油管螺纹联接的失效以螺纹断裂、漏失和螺纹损伤为主，与配合螺纹的几何尺寸、上螺纹扭矩和油管的工作载荷有关。     

大庆油田抽油机油管失效分析

通过对油管正常生产时发生泄漏和断裂的调研,以及分析失效油管实物,确定了油管失效的主要原因。1,油管泄漏由于油管螺纹损坏或螺纹锥度不匹配和尺寸精度达不到要求等原因,上扣后密封不严而产生泄漏,油管内部压力高于管外套压,原油沿泄漏处对螺纹进行冲刷,部分螺纹齿被冲出沟槽,最终导致油管脱扣。现场所用油管、油管大小头、短节、接箍等来源不同,质量差别很大,而且有时采用修复过的旧油管,没有经过有效的检测,致使来源不同的油管和接箍很难保证配合紧密,极易产生泄漏。油管在储存、运输和安装过程中,油管螺纹损坏也会造成密封不严;油管上扣…     

隔热管接箍腐蚀综合分析

对产生腐蚀隔热管接箍进行了化学成分、金相组织、腐蚀产物的X射线衍射和能谱检查与分析。找出了隔热管接箍产生腐蚀的原因。     

油井管接箍失效原因分析

基于失效油井管接箍宏观分析的初步判断,采用扫描电镜微观分析、金相组织分析等方法,对失效的油井管接箍展开了系统分析。但是从EDS分析结果来看,腐蚀产物成分中含有C元素和O元素,该腐蚀区域位于井下166~176m,此处为套管气,湿度较大,具备发生腐蚀的条件,电化学测试,测其腐蚀电位、腐蚀电流及腐蚀速率,二者电位差为13mV,低于可以激发电偶腐蚀的阀值50mV,说明失效接箍和油管发生电偶腐蚀的概率极低。但是对工况进行分析发现,电缆存在漏电现象。造成局部带电,可以增加电偶腐蚀的阈值,故更容易发生电偶腐蚀。     

抽油杆接箍破裂事故失效分析

从化学成分、硬度、金相组织和腐蚀等方面，对使用中的抽油杆接箍频繁发生损坏的现象进行了综合分析。揭示了其失效原因，为避免类似事故的发生提出了合理的建议。     

油气田开发过程中的流场诱导腐蚀

在油气田开发过程中，油管和采油系统流道截面突变、弯管等特殊部位（如从油管到四通、弯管、阀门、节流阀等部位）腐蚀较严重。对于油管来说，经常出现油管本体还是完好无损而油管接头被腐蚀穿孔的现象，分析认为，流场诱导腐蚀是其主要原因。分析了流场诱导腐蚀的机理及特点，借助现代计算流体力学，模拟API圆螺纹油管接头流道结构中的流场分布，发现API圆螺纹油管接箍中部“J”形区存在较明显的流场诱导腐蚀现象，并提出了减轻螺纹部位腐蚀的技术措施，包括加内止推台阶、在“J”形区添加工程塑料环、采用API偏梯形螺纹等。     

井下油管腐蚀失效分析

油气井增产、投产常采用酸化技术,在酸化过程中,油井管腐蚀失效是油管失效的主要形式之一。通过化学成分分析、金相分析、残余应力测试、腐蚀区域微观分析和油管耐蚀性能评价对酸化过程中呈现规律状螺旋腐蚀失效油管进行的分析表明,失效油管的化学成分、抗拉强度、延伸率、屈服强度、硬度均符合技术协议要求;金相组织由回火索氏体组成,但存在带状偏析,且内部存在拉应力。螺旋状内部拉应力存在形成其特有腐蚀形貌,腐蚀产物主要由CaCO_3、Fe_2O_3组成。现场工况下使用转向酸,在105℃时会发生严重腐蚀,腐蚀速率可达到126.45g/m~2·h。     

某G105钻杆接头损坏原因分析

为了找出某油田G105钻杆内、外螺纹接头损伤原因,对现场使用的失效钻杆接头进行了宏观分析、理化性能检验、金相及显微组织分析。结果表明,受损的钻杆内、外螺纹接头的化学成分和力学性能均满足API SPEC 5DP—2009标准要求,钻杆接头主要的失效原因为粘着磨损,是在上扣过程中扭矩过大造成的,同时,螺纹脂涂抹不均匀、钻杆接头镀层质量欠佳也是造成粘着磨损的因素。     

某S135钻杆管体断裂失效分析

针对某S135钻杆断裂事件,对失效样品进行了宏观检验、理化性能测试及断口分析。结果显示,失效样品内外表面均被腐蚀,腐蚀坑内有较多裂纹,理化性能符合标准要求。分析表明,钻杆断裂是交变应力和腐蚀介质共同作用的结果,腐蚀坑的提前形成大大缩短了钻杆的使用寿命。建议钻杆下井使用后要彻底清洗,加强存储期间的防护,并在使用前进行无损检测,防止失效事故发生。     

某S135钻杆管体断裂失效原因分析

针对某井下S135钻杆管体出现的断裂失效现象,通过无损检测、化学成分、力学性能、金相以及旋转弯曲疲劳寿命试验分析等方法,对S135钻杆出现断裂失效的原因进行了分析。分析认为,钻杆在腐蚀介质下产生腐蚀坑,在交变载荷的作用下,腐蚀坑底萌生疲劳裂纹并扩展,最终导致钻杆管体断裂失效。建议对该批钻杆进行外表面磁粉及超声波无损探伤检测,以避免带有裂纹的钻杆下井使用;当钻速发生数量级的突变时,应对钻遇岩层的岩性和钻头的磨损程度进行综合分析,及时起钻检测钻头,避免同一钻杆在复杂位置长时间工作。     

钻铤内螺纹接头横向开裂失效分析

某井发生钻铤内螺纹接头横向开裂失效。进行了宏观分析、力学性能测试、化学成分分析、金相组织和微观断口分析,结果表明,钻铤材料中MnS夹杂物超标,螺纹底部和牙侧存在腐蚀坑和加工划痕,这些缺陷的存在降低了钻铤的服役能力;钻铤接头应力减轻槽加工不符合标准要求,致使内螺纹接头螺尾根部成为螺纹连接的薄弱部位,在交变应力作用下,应力集中的螺尾根部萌生裂纹并疲劳扩展,导致钻铤接头横向开裂。     

J55 LC套管断裂失效原因分析

针对油田生产过程中油套管断裂失效的问题,通过对失效管体尺寸测量、断口宏观和微观形貌分析以及管材理化性能检测等方法,对某公司J55 LC套管发生断裂失效的原因进行了分析。结果显示,断裂套管的化学成分、拉伸性能、金相组织、套管螺纹参数均符合相关标准要求,套管螺纹断裂失效位置正好处于螺纹啮合后全长上的齿面接触应力最大的部位,接触应力不当是引起套管断裂失效的主要原因。分析结果表明,套管断裂的主要原因为现场上扣作业控制不当,造成螺纹粘着磨损,使套管表面产生大量微裂纹,进而在螺纹接触应力最大处发生脆性断裂     

耐酸管环焊接头失效与安全评价研究进展

管道输送是石油天然气经济、安全、高效的输送方式,在整个管线系统中,环焊接头是结构上的最薄弱环节。由于焊接造成的接头组织、性能不均匀性,在服役条件下经常使环焊接头优先管体母材失效,并导致管线泄漏甚至断裂。在酸性介质环境服役的钢管,腐蚀介质与力学载荷耦合后将加速管道环焊接头失效。综述了耐酸管在酸性介质环境下的失效模式,包括腐蚀断裂、腐蚀疲劳、应力腐蚀、氢致开裂等,同时介绍了当前国际主流的管线钢管接头安全评价技术的研究进展,期望为行业与技术领域的发展提供参考。     

某G105钻杆管体刺穿失效原因分析

针对某井G105钻杆管体刺穿失效问题,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效钻杆管体刺穿失效原因进行综合分析。结果表明,钻杆管体刺穿的主要原因是在交变载荷作用和Cl-作用下,钻杆外表面腐蚀坑底的裂纹萌生并加速扩展,当裂纹扩展穿透整个壁厚时,高压钻井液从内孔刺出,形成冲蚀,导致管体刺穿失效。最后指出,应加强对同批钻杆的无损探伤检验,避免带腐蚀疲劳微裂纹的钻杆下井使用。     

加氢热交换器管程排污管道泄漏原因

利用扫描电镜、能谱分析等测试手段,从微观组织、断口形貌等角度,分析了加氢热交换器管程排污管道的腐蚀原因。结果表明,该热交换器管程排污管的失效是由于大量硫化物在管内壁表面缺陷处异常集聚,并在氢氧化物的共同作用下产生缝隙腐蚀,进而出现应力腐蚀破裂的结果。     

钻杆内螺纹接头纵裂与刺穿失效分析

针对某油田一批进口钻杆连续发生１７根钻杆内螺纹接头纵向开裂和刺穿事故，对断口进行Ｘ射线能谱、电镜和金相分析，并采样进行机械性能试验分析，认为材料不是导致接头断裂的主要原因。对断口裂纹源和内螺纹接头综合分析，认为接头连接后，在内螺纹尾部形成的凹槽区钻井液流动比较困难，使凹槽区螺纹缝隙内的氢离子浓度增加而容易产生缝隙腐蚀，腐蚀反应产生的氢沿内、外螺纹连接后的螺旋空间进入螺纹连接之间的表面，继而进入材料中，诱导材料的氢脆敏感性，最后导致材料的氢脆开裂。钻杆在使用过程中，过扭矩使螺纹连接的切向拉应力大幅度增加也促进了接头的氢脆开裂。