塔里木油田钻杆技术的探索与实践

塔里木油田钻井条件苛刻,钻杆失效事故频繁发生。针对塔里木油田钻杆使用的实际难题,在现有钻杆标准基础上开展了多项钻杆技术研究,探索出适应于塔里木油田的钻杆订货技术条件,并研制出适应于塔里木油田苛刻工况钻井要求的非标钻杆。为避免钻杆事故的发生,提高了钻杆分级检测标准,制定了严格的现场探伤周期规定,加强了入井钻杆质量的控制。这些措施对于塔里木油田降低钻杆失效率,延长钻杆使用寿命具有重要意义,对于其它油田也具有借鉴意义。     

热处理对PBO纤维结构和性能的影响

热处理是进一步提高聚苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维性能的重要工艺。本文研究了固定张力下,热处理温度和时间对PBO纤维结构和性能的影响。结果表明:在固定张力下进行热处理可以促使PBO纤维进一步完成关环反应,提高大分子链的规整性;热处理会使PBO纤维表面粗糙化,并改善纤维的界面性能,600℃下处理40 s后其界面剪切强度提高了40%;提高热处理温度或延长热处理时间均能提高PBO纤维的强度和模量;氮气下550℃处理35 s后,PBO纤维的拉伸强度和模量分别比初生纤维提高了28%和45%。     

适用于致密气藏钻完井的新型超级13Cr油钻杆管材性能测试

为满足塔里木致密气藏氮气钻完井需求,研制了一种新型高强度超级13Cr油钻杆。采用MTS试验机对新型超级13Cr油钻杆和S135钻杆的强度性能进行了对比测试;采用示波冲击试验机对新型超级13Cr油钻杆和S135钻杆的冲击性能进行了对比测试;采用高温高压釜对新型超级13Cr油钻杆和S135钻杆的耐CO2腐蚀性能进行了对比测试。结果表明:新型超级13Cr油钻杆具有良好力学性能和耐腐蚀性能,其屈服强度937 MPa、抗拉强度976 MPa、延伸率为21.5%、室温冲击功162.82J。其拉伸性能与S135接近,冲击性能明显优于S135;模拟工况下,新型超级13Cr油钻杆气相腐蚀速率0.003 6mm/a、液相腐蚀速率0.039 4mm/a。因此,新型超级13Cr油钻杆既能满足钻井的需要又能满足完井开采的要求,可为含CO2致密砂岩气田氮气钻完井作业提供支持。     

下部钻柱组合的变形及应力研究

应力集中是钻具疲劳破坏的一个关键因素,定量计算钻具在井下所承受的应力水平及其分布规律显得尤为重要。建立了带扶正器下部钻具组合在垂直井和斜直井眼中的有限元力学模型,用编制的软件求解并得到了下部钻具组合的形变和弯曲应力。揭示了下部钻具组合失效的力学机理。下部钻柱组合在长跨距内变形挠度最大。钻柱变形后,危险点不在挠度最大处,而在钻柱变形转角大的位置。在扶正器附近的转角大,因而弯矩也大。扶正器附近是应力集中区,而远离扶正器的两跨之间应力水平相对较低。从钻具的结构上看,钻具的连接螺纹正处在这些最大应力集中区,这是连接螺纹疲劳失效的根本原因,而扶正器或配合接头的失效多发生在连接螺纹部位。     

φ127塔标钻杆

为满足深井、超深井安全快速钻井的需要,塔里木油田研制了φ127mm塔标钻杆。该钻杆设计的是新型加厚过渡区结构,改善了应力分布,降低了应力集中系数,提高了钻杆防刺漏性能;加大了接头内径,降低了钻柱内压力损耗;提高了接头材料屈服强度和螺纹基面节径,增加了接头连接强度。该钻杆具有低循环压耗、高疲劳寿命的特点,对提高钻速、预防失效、提高水力破岩能力、延长钻头寿命有显著的作用,满足了塔里木油田超深复杂井强化钻井的需要。     

泥浆膜在大气环境下对钻杆的腐蚀机理研究

采用高温高压釜模拟研究塔里木油田现场环境所用聚磺体系钻井液对S135钻杆的腐蚀行为及腐蚀机理.通过对表面黏附有泥饼的挂片进行XRD和SEM观察,分析钻杆表面黏附的泥饼形貌特征及腐蚀行为.结果表明:S135钻杆发生了局部氧腐蚀,特征为溃疡状腐蚀、局部连片腐蚀和深坑蚀.腐蚀产物主要是正交(斜方)晶系的针铁矿.钻杆腐蚀的主要...     

防辐射纤维及其织物的研究进展

介绍了电磁波辐射的危害、防护原理,以及防辐射纤维及织物的研究进展。详述了X射线、γ射线的防护及其织物的研究状况;简述了防辐射纤维及织物的发展趋势。指出应用纳米技术制成的具有屏蔽电磁辐射功能的纤维具有广阔的前景,频段更宽的电磁波的防护纤维及材料的研制和开发将成为发展趋势     

Ф127塔标钻杆

为满足深井、超深井安全快速钻井的需要,塔里木油田研制了Ф127mm塔标钻杆。该钻杆设计的是新型加厚过渡区结构,改善了应力分布,降低了应力集中系数,提高了钻杆防刺漏性能;加大了接头内径,降低了钻柱内压力损耗;提高了接头材料屈服强度和螺纹基面节径,增加了接头连接强度。该钻杆具有低循环压耗、高疲劳寿命的特点,对提高钻速、预防失效、提高水力破岩能力、延长钻头寿命有显著的作用,满足了塔里木油田超深复杂井强化钻井的需要。     

用断裂力学法分析影响抽油井油管疲劳寿命因素

在认为油管总寿命是由裂纹萌生区和扩展区构成的理论基础上,文章用断裂力学法对各区域的疲劳寿命进行预测,分析影响其寿命的因素。认为裂纹萌生区寿命占总寿命的比例较大,因此,提高油管疲劳寿命时应针对影响裂纹萌生区寿命因素进行改善。