低温环境下石油钻杆材料组织和性能研究

通过显微组织观察、力学性能测试,研究了G105钻杆管体材料26CrMo钢在-40、-50、-60℃环境中保温240 min后的组织和性能.结果表明:和室温情况相比,26CrMo钢的抗拉强度变化较小,但是屈服强度有所增加;26CrMo钢的硬度随环境温度的降低而升高,冲击韧度在室温环境下为241.1 J·cm-2,-40、-50和-60℃下分别为180.3、166.6和160.7 J·cm-2,随温度的降低冲击韧度下降;26CrMo钢在低温环境中发生残余奥氏体向马氏体的转变,导致材料力学性能发生变化;断口分析表明,随温度降低26CrMo钢有脆性倾向.     

高效岩屑床清除钻杆作用机理

岩屑携带困难是大斜度、大位移定向井和水平井钻井普遍存在的问题,严重影响钻井安全和钻进效果。设计了高效岩屑床清除钻杆（EHCDP）,并利用计算流体动力学(CFD)仿真模拟技术对EHCDP作用下环空流场的流动特性展开研究,从流线图、速度场、压力场等方面对数值模拟结果进行了分析,研究了EHCDP的作用机理,分析了螺旋槽道结构对环空流体流动特性的影响。研究结果表明,在EHCDP作用下,流体在槽道附近形成了涡流结构,改变了偏心环空中流体的流动特性,使流体从小环空往大环空运动,将岩屑输送到大环空,而槽道附近的涡则将岩屑卷入槽道中,并利用钻杆转动所产生的离心力将岩屑“甩入”大环空,达到有效清除井眼低边岩屑床的目的。     

镀镍钻杆内壁腐蚀原因

某油田在钻杆下井作业前的检测中发现2支镀镍钻杆内壁腐蚀严重,为了查明此次钻杆腐蚀的原因,对钻杆内壁腐蚀产物进行了形貌宏观和微观分析,微区成分分析。结果表明,镀镍钻杆内镀层存在漏镀与显微孔洞是钻杆产生腐蚀的主要原因;原油中的H2S溶解于水形成氢硫酸加速钻杆腐蚀,且氯离子的存在使得局部腐蚀进一步加剧。建议规范生产流程,改善镀层质量,避免镀层中存在漏镀或孔洞等缺陷,提高钻杆的抗腐蚀能力。     

西气东输工程用钢管质量控制实例(上)

简述了西气东输工程用钢管的生产质量控制的重要性,钢管选材及技术条件的确定,钢管生产过程中质量控制方案及模式,全过程质量控制和全过程驻厂监督的方法。指出过程控制检验是过程控制的重要手段,能有效地降低成品检验的生产方和用户方的风险,是保证产品100%受控的重要手段。重点介绍了钢板、板卷、钢管、弯管生产试验中几个重要的质量控制实例。     

钻杆弯曲原因分析

通过分析钻杆弯曲形貌和位置,测量起钻用的吊卡尺寸,分析钻杆与吊卡和卡瓦在起钻之前的配合状态及受力条件,研究了新钻杆在起钻过程中产生弯曲的原因。研究结果证明,钻杆弯曲是单吊环起钻时受到异常弯曲载荷所致。     

双台肩钻杆接头三维力学分析

建立了双台肩钻杆接头的三维有限元模型,利用显式动力学有限元方法分析了双台肩钻杆接头在上扣扭矩、轴向拉力和弯矩作用下的力学特性。相比二维轴对称模型,三维有限元模型可以考虑螺纹的螺旋升角,有效地模拟螺纹接头的上扣特性。计算结果表明,上扣扭矩的作用使得接头在螺纹牙、主台肩、副台肩处产生一定的预紧力,从而实现公扣、母扣间的过盈配合;轴向拉力使得螺纹牙上的接触压力上升而主台肩、副台肩上的接触压力下降,这一方面加重了螺纹牙的负担,另一方面也影响了接头的密封性能;在弯矩的作用下,钻杆接头的应力分布呈现出明显的非对称特性。此外,在上扣扭矩和轴向拉力作用下,各螺纹牙的承载很不均匀,两端的几牙螺纹承担了大部分的载荷,而中间段螺纹牙仅承担了小部分载荷。     

不锈钢薄板焊接裂纹成因分析

某不锈钢薄板在钎焊过程中产生裂纹,通过对裂纹表面的宏观形貌、微区形貌以及微区成分进行分析,查明了其开裂原因。结果表明:由于在钎焊过程中有铜粒子熔化渗入到不锈钢的晶粒边界,在晶粒边界形成脆性液膜,因此铜脆是导致该不锈钢薄板产生裂纹的主要原因。最后根据开裂原因提出了相应的改进措施和建议。     

我国ERW焊管生产中的问题及改进措施

通过近年来参与多项ERW管线标准的制定和驻厂监造，发现国内制管企业在钢管生产和质量控制方面存在很多问题，针对这些问题，提出了相应的解决办法。     

海洋非粘结型柔性软管制造装备现状分析

海洋非粘结型柔性软管由于具有特殊结构,在海洋工程中的应用日益增多,对深海资源的开发具有重要的工程应用和战略价值。介绍了海洋非粘结型柔性软管典型管体的结构,重点论述了非粘结型柔性软管的制造装备现状,分析了国内外制造装备的差距及发展方向。研究表明,国内外软管制造设备主要在骨架层互锁铠装机、抗压铠装机、抗拉铠装机、新型海洋非粘结型柔性软管的制造装备等方面存在明显差距,需研究国外制造设备寻求差距的解决方案为提高国内的制造装备提供依据;新型海洋非粘结型柔性软管制造装备的发展方向是需要开发新的制造装备(如集束生产管IPB等)来应对软管产品的开发研究和生产制造。     

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。