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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

Ф127minx9．19mm 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.     

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。     

G105油井钻杆失效分析

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油井钻杆的刺漏失效原因进行分析。结果表明,钻杆材质符合行业标准要求,失效原因是钻井液中的氧气对钻杆内表面造成严重腐蚀,在交变应力作用下,钻杆内加厚过渡带消失处的腐蚀坑底部首先萌生裂纹,并迅速扩展,最终导致钻杆发生早期腐蚀疲劳失效。     

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.     

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。     

钻杆本体的漏磁检测及缺陷分析

介绍了钻杆本体的漏磁检测方法,并对其裂纹、刺穿、腐蚀等缺陷产生原因及漏磁检测曲线特征进行了分析。     

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 石油钻井过程中,钻杆加厚过渡带刺穿和钻具螺纹断裂是最常见的钻柱失效形式,影响了钻井安全和经济效益,一直是国内外冶金和石油钻井研究的重点。传统的断裂力学只能解释石油管柱静态断裂问题,而不能解释动载下钻柱失效问题。文章采用动态断裂韧性评价钻杆断裂性能,在对现有动态断裂韧性测试方法进行研究的基础上,提出用动态断裂力学理论研究钻柱失效问题的理论及其测试方法。通过实验研究了国内外钻杆厂家的材料的动态断裂韧性,得出了钻杆材料动态断裂韧性与钻杆失效的相关性。     

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。     

钻杆内螺纹接头失效分析

介绍了葡北4-11井场新钻杆发生内螺纹接头失效事故的有关情况,对失效钻杆进行了宏观分析与断口微观分析以及材质理化检验,从钻杆结构和载荷两个方面探讨了发生失效事故的主要原因,并提出了改进建议。     

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。     

Φ101.60mm×9.19mm规格S135钻杆刺漏失效分析

采用几何尺寸测量、刺漏裂口形貌分析、力学性能测试等方法,结合钻杆的受力状态和使用工况,分析了S135钻杆刺漏的原因,并提出了5点预防措施。分析认为:S135钻杆刺漏属于早期腐蚀疲劳失效;在腐蚀和拉压、弯曲、扭转等载荷的作用下,S135钻杆壁厚偏薄处的外表面腐蚀坑底部首先出现疲劳裂纹,并扩展导致钻杆刺漏。     

V150高强度钻杆断裂失效分析

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故,为查明断裂原因,采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明,该钻杆为脆性断裂,裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温,在较快冷却速度下形成了硬脆相组织,降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸,在裂纹深度达到临界尺寸时,裂纹迅速失稳扩展,导致钻杆脆性断裂。