钻杆接头螺纹退刀尺寸对接头寿命的影响

钻杆接头螺纹退刀尺寸是指外螺纹接头的台肩面到螺纹消失前第一个完整螺纹之间的距离。GB9253．1－88规定退刀尺寸应小于或等于12．7mm内螺纹，钻杆接头内螺纹的锤孔尺寸为16±2mm，以保证内、外螺纹啮合良好。经检测发现，从日本NKK公司进口的所有φ127mm钻杆接头外螺纹退刀尺寸都大于12．7mm，镗孔尺寸为16～18mm。而APISpec7K规定钻杆接头内螺纹最小镗孔尺寸为15．9mm。鉴于此，建议对我国的有关标准作相应修改，与API标准保持一致。     

钻杆内螺纹接头纵向开裂机理及材料性能指标研究

近年来由于深井、定向井等逐渐增多，油气井钻井中钻杆内螺纹接头纵向开裂失效成为常发事故。大量失效分析发现钻杆内螺纹接头纵向开裂的裂纹源是外表面及螺纹表面的摩擦热裂纹、钳牙咬痕等各种损伤，这些裂纹以脆性断裂或应力腐蚀机理扩展。虽然裂纹源很难避免，但如果能够阻止裂纹的扩展，也能够防止钻杆内螺纹接头纵向开裂失效。应用钻杆失效评估技术研究表明，横向材料冲击功大于80 J将避免钻杆内螺纹接头纵向脆性开裂失效。对钻杆接头材料进行SSC试验，发现如果将材料硬度限制在HB310以内，将明显减少钻杆内螺纹接头纵向应力腐蚀开裂失效。失效案例统计数据验证了这些结果。建议有关标准规定钻杆内螺纹接头的横向材料冲击功，如可行同时限制材料的硬度，选用高性能钻具，以此提高钻具使用寿命，确保钻井速度。     

钻杆NC50内螺纹接头裂纹原因分析

为推广应用斜坡吊卡台肩钻杆，对某井钻杆内螺纹接头直角吊卡台肩部位断裂和裂纹事故进行了详细调查研究，并对一根内螺纹接头钻杆进行了失效分析。失效分析内容主要包括裂纹宏观分析和微观分析，钻杆接头材料化学成分、力学性能和金相组织试验分析，钻杆在钻井过程中受力条件分析等。通过失效分析，认为钻杆接头为早期疲劳失效，钻杆内螺纹接头直角吊卡台肩部位产生早期疲劳断裂和裂纹的原因是该部位结构尺寸不合理，应力集中严重。在钻井过程中钻柱会承受交变的拉伸、扭转、弯曲、震动等疲劳载荷，很容易在应力集中严重的内螺纹接头直角吊卡台肩部位产生疲劳断裂和裂纹。要从根本上防止钻杆接头断裂，建议采用斜坡吊卡台肩钻杆。     

φ127mm S135钻杆内螺纹接头胀扣失效分析

对某油井发生的127mm S135钻杆内螺纹接头胀扣失效事故及其原因进行了调查分析,并且对避免同类事故的发生提出了建议。认为在钻杆接头的材质符合行业标准要求的前提下,导致钻杆内螺纹接头胀扣失效的原因是外螺纹接头密封台肩面倒角直径过小,井下钻柱扭矩过大;内螺纹接头密封台肩面承受的接触压力超过材料屈服强度,导致内螺纹接头密封台肩面下陷变形,外螺纹接头密封台肩面在大扭矩的作用下进入内螺纹接头镗孔段,致使内螺纹接头发生胀扣失效。     

塔里木探区■127mmS—135钻杆内螺纹接头胀大失效原因及预防

本文对塔里木石油探区发生的■127mmS—135钻杆内螺纹接头胀大损坏事故进行了大量调查研究,并作了详细的失效分析。结果表明,事故原因主要是钻杆接头倒角直径偏小、井下扭矩过大、上扣扭矩不足等所致。根据分析结果.采取了有效的预防措施,基本上解决了钻杆内螺纹接头胀大损坏的问题。     

塔里木探区?127mmS-135钻杆内螺纹接头胀大失效原因及预防

本文对塔里木石油探区发生的?127mmS-135钻杆内螺纹接头胀大损坏事故进行了大量调查研究,并作了详细的失效分析。结果表明,事故原因主要是钻杆接头倒角直径偏小、井下扭矩过大、上扣扭矩不足等所致。根据分析结果.采取了有效的预防措施,基本上解决了钻杆内螺纹接头胀大损坏的问题。     

某51/2FH双台肩钻杆内螺纹接头断裂原因分析

对钻杆内螺纹接头断口及其断口附近螺纹根部的小裂纹采用宏观观察、金相检测、SEM形貌观察、EDS能谱等手段进行分析后认为:该钻杆主要是由于上扣扭矩偏小,造成螺纹面挤压,同时承受弯曲时,螺纹根部弯曲应力增大,使钻杆内螺纹接头在螺纹根部萌生疲劳裂纹,导致疲劳失效发生。     

某51/2 FH双台肩钻杆内螺纹接头断裂原因分析

对钻杆内螺纹接头断口及其断口附近螺纹根部的小裂纹采用宏观观察、金相检测、SEM形貌观察、EDS能谱等手段进行分析后认为:该钻杆主要是由于上扣扭矩偏小,造成螺纹面挤压,同时承受弯曲时,螺纹根部弯曲应力增大,使钻杆内螺纹接头在螺纹根部萌生疲劳裂纹,导致疲劳失效发生。     

钻杆接头水眼结构及其疲劳强度研究

在每年发生的钻杆失效事故中约 4 0 %是其内螺纹接头直角台肩根部的疲劳开裂。对钻杆接头水眼结构及其疲劳强度的研究发现 ,内螺纹接头水眼结构尺寸明显影响直角台肩根部的应力水平 ,直角台肩根部的壁厚是影响该部位疲劳强度的主要因素。鉴于API标准和我国行业标准均没有规定内螺纹接头的内径尺寸这一状况 ,应用力学计算、有限元分析及全尺寸疲劳试验方法优化设计了钻杆内螺纹接头合理的水眼结构尺寸 ,现场试验和现场调查均表明这种合理结构接头的直角台肩根部不再发生疲劳刺漏 ,其疲劳强度大于钻杆管体。     

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。     

￠88.9 mm×9.35 mm G105钻杆内螺纹接头胀扣失效分析

针对某油田钻井过程中所使用的￠88.9 mm×9.35 mm G105钻杆内螺纹接头胀大现象进行失效分析.结果表明:钻杆接头的各项性能指标均符合标准规定,失效的主要原因是上扣扭矩不足,钻杆接头在井下无节制旋紧,致使钻杆在井下的自上扣扭矩超过了钻杆接头的实际抗扭屈服强度.     

新型双台肩钻杆接头研究与应用

随着钻井技术的进步,要求钻杆接头可传递更大的扭矩以适应各种复杂的工作环境,因此对其抗扭性能研究变得尤为重要。为此,设计了一种新型双台肩钻杆接头。与一般的双台肩钻杆接头相比,新型钻杆接头增加了外螺纹接头和内螺纹接头圆柱孔部分的长度,使得钻杆接头可以保证钻杆在井下传递更大的扭矩而不发生失效。利用有限元软件建立了API标准接头和新型双台肩钻杆接头的有限元分析模型。由有限元计算结果可知,新型双台肩钻杆接头的抗扭能力明显高于API标准接头,可传递更大的扭矩。油田中应用也表明新型双台肩钻杆接头的性能优于API标准接头。     

钻杆接头抗扭强度及材料韧性指标研究——系列专题之八

近年来由于深井、定向井等逐年增多,钻杆内螺纹接头纵裂破坏成为常发事故。钻杆接头的各种纵向开裂属于低应力脆性断裂。当接头横向材料韧性不足时,任何表面损伤及缺陷如摩擦热裂纹等,都可作为裂纹源向纵深扩展。应用失效评估图技术估算表明,横向材料V型缺口夏比试样室温冲击功大于100J时,将显著减少钻杆内螺纹接头纵裂破坏,失效案例统计数据验证了这一结果。     

Φ139.7 mm钻杆内螺纹接头纵向开裂失效分析

通过力学性能测试、化学分析、金相组织和断口分析,并结合受力状态,对某井φ139．7mm钻杆内螺纹接头纵向开裂原因进了行分析。结果表明,钻杆接头纵向开裂失效的原因是内外旋合螺纹之间发生剧烈的摩擦作用导致内螺纹牙项形成“马氏体”白亮层组织,裂纹从白亮层内萌生,由于材料的横向冲击功明显小于纵向冲击功,裂纹沿纵向脆性扩展,最终导致钻杆接头发生纵向开裂失效。     

对现行钻杆标准技术条款的分析研究

在对大量失效钻杆进行分析研究的基础上,对目前执行的中国石油天然气行业钻杆标准的技术条款进行了仔细的分析研究,提出了加强对现行钻杆技术条款修订的必要性和重要意义。同时,在理论分析和大量试验数据的基础上,阐述了对现行钻杆标准中钻杆管体材料纵向冲击韧度指标、钻杆接头材料横向冲击韧度指标以及钻杆接头力学性能试样取样方法的修改依据,并提出了修改的具体指标值,为钻杆标准的修订提供了参考。     

钻杆内螺纹接头磨损失效分析

从分析5英寸进口钻杆内螺纹接头的磨损情况中指出,接头外壁的磨损属于磨料磨损,螺纹部分的磨损属于粘着磨损。通过试验进一步揭示了造成接头磨损失效的主要原因,从而提出了防止接头早期失效、提高使用寿命的若干建议。     

Φ127mm钻杆内螺纹接头纵向开裂分析

通过现场井况、断口形貌、材料的化学分析、力学性能等因素分析了Φ127钻杆内螺纹接头纵向开裂机理,确定了失效原因,即接头在斜井段与井壁的激烈摩擦是裂纹起裂的原因,提出了相关建议。     

钻杆内螺纹接头端部变形和纵裂失效分析

钻杆内螺纹接头端部变形和纵裂失效事故发生的频度较大,经济损失不可低估。作者根据这种失效现象,阐述了失效特征;举例论述接头抗扭强度、密封端面尺寸、上紧扭矩、材质性能、表面状态等对这种失效的影响;提出防止这种失效的相应措施。     

钻具是如何炼成的

正工欲善其事,必先利其器,行业综合能力的提升离不开装备及工具技术的发展。石油钻井就是打通地面和油气层通道的过程,包括破碎岩石、取出岩屑保护井壁、固井完井并形成油气通道三个过程。俗话说:钻头不到,油气不冒。钻杆就是为钻头传递扭矩(即传递动力)、输送泥浆、并不断推动钻头钻进的管柱。钻杆长什么样子?钻杆包括管体和接头,由三部分组成:一根两端加厚的无缝管材,与一个带外螺纹的公接头和一个带内螺纹的母接头。三者通过摩擦焊接组合在一起。钻杆的长度和直径习惯上用英制来     

Φ149.3 mm钻杆高强度接头数值分析

大位移井、深水井和超深井钻井中Φ149.3 mm钻杆旋转台肩接头不能满足API标准高抗扭矩的要求，限制了Φ149.3 mm钻杆性能的发挥。为了充分发挥Φ149.3 mm钻杆的性能，基于有限单元法理论，根据钻杆接头轴对称的特点，将三维问题简化为二维问题，设计了一种新型Φ149.3 mm钻杆双台肩接头，使用ANSYS软件模拟近似分析接头螺纹在各种情况下的强度，再与Φ139.7 mm接头对比，验证其高抗扭矩的性能。通过ANSYS模拟计算，证明了Φ149.3 mm钻杆双台肩接头的高抗扭性能，能够满足现场的应用。