宝山钢铁股份有限公司与塔里木油田联合开发的非标钻杆成功钻探7620m超深井

2008年1月．由宝山钢铁股份有限公司与塔里木油田联合开发的Φ127mm×9．19mm IEUS-135NC52高强度、高韧性非标钻杆，在塔里木油田轮东1井成功钻探7620m超深井。这是中国石油天然气集团公司迄今钻探最深的井，也是宝山钢铁股份有限公司生产的钻杆钻探最深的井。近一年的钻探，该钻杆经受了高转速、高泵压和高钻压的严峻考验，未发生任何刺穿、断裂等失效事故。钻井实践表明，该钻杆与同规格、同钢级的进口API钻杆相比，其钻井液排量提高约28％，钻杆寿命提高18％，实物质量达到世界领先水平。     

石油钻杆加厚过渡区失效分析及有限元分析的研究现状

石油钻杆在服役环境中要受到介质腐蚀和高温、高压等方面的影响,其受力状态十分复杂,以致失效事故频发,对失效钻杆进行失效分析与评价有助于减少或延缓钻杆失效事故的发生。介绍了石油钻杆加厚过渡区失效分析与有限元分析的研究现状。指出下一步应着重研究超长Miu长度钻杆的失效特征、失效机理与失效原因,以及采用三维有限元技术对在拉伸、弯曲、扭转复合载荷作用下的钻杆加厚过渡区进行系统的力学分析。     

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。     

钻杆外螺纹接头断裂失效分析

结合服役工况条件,通过理化性能检测,对某钻井过程中发生的钻杆外螺纹接头断裂失效事故原因进行了分析。结果表明,钻杆外螺纹接头的断裂失效主要是由于钻井过程中钻杆外螺纹接头锥面斜坡附近位置堆积了大量岩屑,堵塞了泥浆循环通道,导致泥浆循环不畅,在钻柱旋转过程中,钻杆外螺纹接头与堆积岩屑之间发生剧烈摩擦作用而导致其局部温度迅速升高,钻杆接头承载能力大幅度下降,在拉伸和扭转载荷作用下发生塑性断裂失效。     

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。     

宝山钢铁股份有限公司生产的超高韧性钻杆成功钻探8038m

<正>2015年3月,宝山钢铁股份有限公司(简称宝钢股份)供塔里木油田的Ф127 mm×9.19 mm S级超高韧性NC52钻杆,在克深902井成功钻探8 038 m,打破了2011年宝钢股份钻杆在塔里木油田克深7井创造的8 023 m最深井纪录,且完钻周期更短。克深902井是塔里木油田部署在库车坳陷克拉苏构造带的一口评价井,地质构造复杂多变,钻杆服役条件极为严苛。     

双台肩钻杆接头纵向裂纹失效分析

在钻井过程中,曾发生数起双台肩钻杆接头产生纵向裂纹引起的钻井事故。为了查明该钻杆接头纵裂的原因,用宏观和微观形貌观察、化学成分分析、力学性能试验、应力分布有限元模拟等手段对失效接头进行了分析。结果表明,双台肩钻杆接头的结构特点是导致接头失效的主要原因。建议减小接头螺纹锥度以提高接头的抗扭能力,避免失效事故的发生。     

基于流场分析的钻杆内加厚过渡带管体冲蚀失效机理

对带有腐蚀坑的φ127mm API钻杆内、外螺纹端钻杆内加厚过渡带管体刺漏前后的速度场和压力场进行模拟。结果表明:流场的诱导对存在腐蚀坑的钻杆管体的刺漏失效起着承上启下的作用,腐蚀坑越深,腐蚀坑底的湍动能越大;入口流量增大,腐蚀坑部位的剪切应力越大,钻杆的刺漏越容易发生;在相同的井况条件下,钻杆内螺纹接头端内加厚过渡带比外螺纹端刺漏失效多的原因与流场的Bernoulli效应密切相关;当钻杆内加厚过渡带管体存在刺孔时,钻杆发生刺漏失效与相应位置的环空压力密切相关,在环空压力小的位置刺漏时的湍动能和最大速度最大。     

苏里格地区钻具失效机理及预防措施

对2010年上半年苏里格地区所发生的钻具失效事故进行了数据收集和统计分析。统计表明,该地区最为常见的钻具失效类型依次为钻杆的疲劳/腐蚀疲劳失效、钻铤螺纹接头的疲劳/腐蚀疲劳失效和钻杆管体过载断裂失效3种。简单分析了导致这3种失效的原因,并提出了有效的预防措施。     

塔中83井钻杆断裂原因分析及预防措施

对塔中83井钻杆断裂事故进行了调查研究，对钻杆断口进行了宏观分析和微观分析，对断裂钻杆化学成分、力学性能和金相组织进行了试验分析.分析结果认为，钻杆材质符合有关标准规定，钻杆断裂属于H2S应力腐蚀断裂（Sulfide Stress Cracking,以下简称SSC）.通过对该井H2S含量测定和H2S分压计算，认为该井H2S分压已远超过NACE标准规定的发生应力腐蚀的界限.根据塔里木油田现状，建议使用铝合金钻杆和防硫钻杆.     

钻杆检测设备的国产化改造

针对胜利油田渤海钻井管具公司引进美国OEM公司的钻杆室内检测线在使用过程中出现的问题,在认真分析引进设备硬软件的基础上,对该设备进行了国产化改造。不仅保持了原设备的性能指标,而且增加了管体壁厚检测功能,提高了检测信号量化能力,实现了钻杆的科学有效的分级管理。     

从钻杆管体断裂刺漏看推广内涂层钻杆的重要性

对吐哈油田胜火2号井Φ114.3mm钻杆断裂失效,温西3-517号井Φ114.3mm钻杆刺漏失效进行了分析;同时分析了推广内涂层钻杆的重要性和推广过程中存在的主要问题,提出了相应的对策。     

石油钻杆H2S腐蚀研究进展及其综合防腐

石油钻杆是钻井装备中重要的钻具,其腐蚀失效是阻碍钻井效率提升的重要因素.本文综述石油钻杆的硫化氢(H2S)腐蚀现状,阐述钻杆的H2S腐蚀影响因素与机理,提出石油钻杆的综合防腐措施及发展趋势.     

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。     

宝钢钻杆的生产技术实践

钻杆是油井管中服役条件最苛刻,使用性能、质量可靠性要求最高的产品。通过对炼钢、加厚、热处理、矫直、摩擦焊等工序的持续研究,宝钢对影响钻杆质量的关键技术指标,如材质的纯净度、内加厚过渡区Miu长度、韧性、直度等进行了持续改进与提高,满足了不断发展的钻井技术的迫切需求。     

热轧钻铤用无缝钢管的工艺实践

石油开采用钻铤的使用环境恶劣,因此对其性能要求高,而采用传统生产工艺制造钻铤用管,加工周期长,成本高。介绍了采用Assel轧管机组生产钻铤用无缝钢管的工艺开发过程以及钻铤用厚壁管轧制过程的变形量分配,通过工艺参数优化,解决生产中的工艺控制难点,实现稳定轧制。     

一种新型框架式管端加厚液压机

根据生产需要,要求将钻杆管体同公母工具接头采用焊接方法连成一体。为增加焊接处的强度,焊接前钻杆管体两端要进行管端加厚;部分油管及套管因工艺要求需在管端车丝,管端亦需要加厚或定径。框架式管端加厚机组主要适用于油管和钻杆管端加厚(内加厚、外加厚及内外加厚)工艺及套管管端的定径工艺。     

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验。探讨了不同的热处理工艺条件对DZ60钢钻杆管体与40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ60地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ60地质钻杆管材的技术标准规定的数值,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现,采用合适的焊后回火热处理温度,可以有效提高焊接接头的抗拉强度与屈服强度,使其各项力学性能达到DZ60钻杆管材的技术标准,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺,降低制造成本。     

铰接式柔性钻杆的参数化设计

柔性钻杆是超短半径水平井钻井工具的重要组成部分,其结构设计的好坏直接影响钻井工具的工作性能.根据柔性钻杆的强度条件以及与导向筛管的几何关系,得到了满足不同井眼曲率半径的柔性钻杆结构参数;考虑球头柱键与凹槽的接触非线性及柔性钻杆的材料非线性特性,采用有限单元法建立了单节柔性钻杆有限元模型;对不同结构参数的柔性钻杆进行了仿...     

国内外高强度钻杆的技术质量评述

高强度石油钻杆在钻井设备和工具中占有十分重要的地位。通过对国内外 S135， G105钻杆的解剖分析与实物质量评价试验，结合国内外文献，综合论述了国内外钻杆的选材、机械性能、几何尺寸和结构特点以及整体钻杆的极限承载能力。