某井177.8 mm套管固井事故原因分析

对某井177.8 mm套管固井事故进行了详细调查研究,对固井质量测井结果进行了分析,认为固井事故是由于套管失效所致.通过对录井资料和悬重变化记录结果分析研究,认为套管是在下入井内之后,在洗井和注水泥期间失效的.依据井下打捞出的金属残片化学成分分析结果,认为鱼顶为套管.通过对偏梯形螺纹接头套管连接性能和套管在固井过程中所受载荷进行分析,认为套管失效形式为脱扣.脱扣原因是套管接头工厂上扣端上扣扭矩不足,该接头为套管柱薄弱环节,在固井过程中受到震动等载荷首先松动,最后才发生脱扣.     

1例φ244.5mm套管断裂试验分析研究

为了分析某井在钻井作业过程中发生的上层φ244.5 mm技术套管断裂失效事故原因,对失效套管材料的化学成分、金相组织和力学性能进行了检测分析,结合套管失效形貌的宏观分析和套管使用过程中的工况分析,得出了套管螺纹发生断裂失效是由于钻具对套管的撞击、摩擦使套管螺纹根部产生疲劳裂纹,最终导致套管断裂;失效套管的材料缺陷加速了裂纹的萌生和扩展。     

Φ88.9 mm×6.45 mm P110S油管接头脱扣失效原因分析

Φ88.9 mm×6.45 mm P110S油管接头现场端发生脱扣事故,通过宏观形貌分析、材料性能试验、密封面和台肩面的微观形貌分析等方法,对失效接头脱扣事故原因进行了分析,并模拟还原了失效接头现场端内、外螺纹对应的上扣位置。结果表明,现场端内、外螺纹啮合长度少上了4扣左右,上扣时密封面和台肩面未发生有效过盈接触,证实现场端螺纹上扣未到位,这是造成失效接头发生脱扣及连接强度严重降低的主要原因。而造成油管接头现场端螺纹上扣不到位的原因可能与上扣时内螺纹受到泥浆污染、螺纹脱扣前存在轻微损伤、上扣钳牙夹持位置偏接箍上扣端等有关。     

177.8mm×12.65mm V140特殊螺纹接头套管试验研究

对177.8mm×12.65mm V140型特殊螺纹接头套管材质和螺纹接头参数进行检测,对套管螺纹接头进行上卸扣试验、弯曲条件下气体内压+拉伸试验、拉伸至失效试验。试验结果表明:该种套管接箍内螺纹接头为薄弱环节,在进行实物试验过程中应当按照接箍危险截面尺寸计算试验载荷,在进行套管设计时应当按照接箍强度计算套管连接强度。建议将该种套管用于具有蠕变地层的井段,对于其他井段应采用接箍内螺纹接头与管体外螺纹接头等强度的套管。     

J55 LC套管断裂失效原因分析

针对油田生产过程中油套管断裂失效的问题,通过对失效管体尺寸测量、断口宏观和微观形貌分析以及管材理化性能检测等方法,对某公司J55 LC套管发生断裂失效的原因进行了分析。结果显示,断裂套管的化学成分、拉伸性能、金相组织、套管螺纹参数均符合相关标准要求,套管螺纹断裂失效位置正好处于螺纹啮合后全长上的齿面接触应力最大的部位,接触应力不当是引起套管断裂失效的主要原因。分析结果表明,套管断裂的主要原因为现场上扣作业控制不当,造成螺纹粘着磨损,使套管表面产生大量微裂纹,进而在螺纹接触应力最大处发生脆性断裂     

￠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.     

油 套管粘扣和泄漏失效分析综述

对我国油田油、套管粘扣和泄漏事故进行了大量调查研究和失效分析,给出了油、套管粘扣和泄漏的定义。分析了由于机械加工、表面处理和螺纹脂质量不合格以及使用或装配不当等导致油、套管粘扣和泄漏的原因。从材料选择、螺纹接头质量控制、内外螺纹接头参数匹配、螺纹脂优选和现场使用操作等方面提出了防止粘扣和泄漏的措施。     

国产分Φ139．7mm（5in）套管螺纹检测及误差分析

通过对国产Φ１３９．７ｍｍ（５）套管螺纹检测及误差分析发现，由于套管螺纹的锥度及螺距沿管子螺纹轴线的不均匀分布，使得配合螺纹的螺距、锥度突变值较大，造成内、外螺纹不合理匹配。受其影响，局部螺纹的中径偏差亦较大，造成上扣时较大的环向装配应力，发生粘扣，引起螺纹失效。     

国产φ139.7mm（51／2in）套管螺纹检测及误差分析

通过对国产φ１３９．７ｍｍ（５１／２ｉｎ）套管螺纹检测及误差分析发现，由于套管螺纹的锥度及螺距沿管子螺纹轴线的不均匀分布，使得配合螺纹的螺距，锥度突变值较大，造成内，外螺纹不合理匹配，受其影响，局部螺纹的中径偏差亦较大，造成上扣时较大的环向装配应力，发生粘扣，引起螺纹失效。     

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。     

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文章针对目前普遍存在的API圆螺纹套管易于发生滑脱失效的现象，分析了这种套管在拉伸载荷作用下滑脱失效的特点，并通过弹塑性有限元方法研究了各牙螺纹的受力。在此基础上，系统地研究了上扣扭矩对这种套管连接强度的影响，并利用全尺寸试验验证了有限元计算结果的可靠性。研究结果表明，上扣扭矩对圆螺纹套管的连接强度有较大影响，在API推荐扭矩的基础上，适当增大上扣扭矩，将上扣扭矩从API最佳值提高到最佳值的1.5倍，可明显提高圆螺纹套管的连接强度。     

两起套管脱扣失效的典型案例分析

针对一起圆螺纹套管脱扣事故和一起偏梯形螺纹套管脱扣事故,采用理论与试验相结合的方法,对套管和接箍进行了宏观分析、尺寸检测和材质理化性能检验,对同批次套管试样进行了螺纹参数测量和实物试验,对试验结果进行了综合分析。结果表明,在套管质量满足标准要求的情况下上扣不到位或上扣扭矩过小容易导致套管脱扣失效的发生,同时文章建议采取控制上扣扭矩同时控制上扣位置的方法进行上扣,另外文章也说明螺纹接触处的显微组织比较分析法是分析套管是否上扣到位的一个重要手段。     

塔里木油田国产油套管应用研究

针对塔里木油田曾经发生过的油、套管粘扣、泄漏、腐蚀、开裂等问题,及时开展了失效分析和科学研究,找到了问题原因,并及时采取了有效的预防措施,保证了国产油套管的正常使用和油田勘探开发的正常进行。     

API圆螺纹接头连接强度的影响因素研究

API圆螺纹接头经常发生滑脱失效事故,严重影响了这种接头油套管的应用。为此,利用有限元法研究了API圆螺纹接头发生滑脱失效的过程与机理,同时分析了螺纹参数和上扣扭矩对接头连接强度的影响。通过对17个圆螺纹套管接头试样进行全尺寸试验,对有限元模拟结果进行了验证。试验和计算结果表明,圆螺纹油套管滑脱失效最先发生在啮合大端的第1、第2牙螺纹上,螺纹参数尤其是不匹配的锥度对接头滑脱失效影响很大,同时上扣扭矩也有显著影响。建议将上扣扭矩在API扭矩的基础上再提高(15~20)%,这样有利于接头连接强度的提高。     

新疆玛湖地区致密油水平井套管螺纹扣型优选

为了解决新疆玛湖地区致密油水平井下套管作业过程中的套管螺纹接头断裂失效问题，采用有限元数值模拟方法和全尺寸套管实物试验方法，对比分析了下套管作业上提–下放过程中API-LC长圆扣型和TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的连接强度和疲劳寿命。数值模拟和试验结果表明，在相同上提拉力或下放压力作用下，TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的应力水平明显低于API-LC长圆扣型套管螺纹接头；在相同拉伸–压缩循环交变载荷作用下，TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的疲劳寿命约为API-LC长圆扣型套管螺纹接头的6.9倍。研究表明，新疆玛湖地区致密油水平井下套管作业时采用TP-G2特殊扣型套管螺纹接头代替API-LC长圆扣型套管螺纹接头，能够更好地满足现场下套管作业技术需求，提高作业效率。      

系统控制延长API圆螺纹油管的失效周期

据统计,油管失效86％发生在螺纹联接处,而螺纹联接失效表现在两个方面：密封失效和滑脱失效。造成密封和滑脱失效的原因较为复杂,最重要的因素是螺纹粘扣降低了螺纹联接的强度和密封性能。因此,系统控制,提高螺纹抗粘扣能力是改善螺纹联接性能,减少螺纹滑脱和密封失效的必由之路。在多年从事油套管研究、制造和现场服务的基础上,总结提出了“系统控制延长API圆螺纹油管的失效周期”,以此开展API圆螺纹加工、使用过程中的质量控制,有效延长圆螺纹油管的服役期。     

φ339.7mm偏梯形螺纹接头套管密封性能和连接强度试验研究

对某油田φ339.7 mm×12.19 mm N80 BC偏梯形螺纹套管在检验过程中发现的接头紧密距不合格和外螺纹损伤问题进行了调查研究,并抽样进行了材质试验、上卸扣试验、水压试验和拉伸试验。结果表明,该批套管外螺纹接头紧密距不合格,但材质合格。对发生粘扣的套管螺纹接头进行修复,在控制的上扣位置上扣连接之后,套管内屈服强度和拉伸强度均达到了API BUL 5C2规定值。对如何安全使用该批套管提出了有效的措施。     

川西高温高压气井井筒完整性优化设计及应用

川西须二气藏埋藏深,具有高温、高压、含CO2的特点,恶劣工况导致井筒失效问题十分突出.统计分析表明导致川西须二气井井筒失效最主要的因素是套管磨损,其次为CO2腐蚀,再次是井口失效,还有粘扣、套管质量缺陷等失效模式.根据井筒失效分析结果,结合井筒腐蚀预测、剩余强度计算、管柱力学分析,提出了从套管防磨、管柱防腐和井口装置优...     

SEW J55 钢级LC套管螺纹连接质量影响因素探讨

为了进一步分析SEW J55 LC套管螺纹连接质量的影响因素以及套管发生异常脱扣失效的原因,以Φ139.7 mm×7.72 mm SEW J55 LC套管为例,从套管使用工况、螺纹加工参数、拧接扭矩控制等方面进行了试验研究。结果显示,SEW套管在弯曲状态拉脱试验、螺纹参数极限匹配下拉脱试验的拉脱载荷均高于API TR 5C3标准要求。研究表明,按照内控标准生产加工的SEW套管满足标准要求,弯曲工况、螺纹加工工艺、存放时间和J值均不是套管异常脱扣失效的原因。为提升SEW J55 LC套管螺纹连接质量,预防套管在油田使用中出现异常反拧退扣,建议将拧接扭矩在推荐标准基础上增大10％执行。     

API油套管粘扣原因分析及预防

对塔里木油田API油、套管粘扣问题进行了全面调查研究,对部分油、套管抽样进行了上、卸扣试验,并在几口井进行了油、套管下井试验。认为API油、套管粘扣原因既与产品质量有关,也与使用操作不当有关。油、套管螺纹加工质量不高,更容易发生粘扣。为保证油、套管的质量,制定了塔里木油田油、套管抽样上、卸扣试验补充技术条件。使用操作不当导致油、套管粘扣的因素主要包括碰伤、偏斜对扣、引扣不到位、上扣速度快、上扣扭矩不当等。为解决油田使用操作不当导致的粘扣问题,研制了预防油、套管粘扣的新型引扣钳专利产品,并制定了塔里木油田油、套管使用和维护操作规程。经过在几口井推广应用以上预防措施,有效地防止了由于操作不当导致的油、套管粘扣。