Ф101mm非标钻具及工具在苏里格气田的应用

鉴于API标准S135钢级Ф88.9和Ф101 mm钻杆均不能适应以深井、大位移井为主的苏里格气田的施工要求,推广应用了非标钻具进行施工。推广措施包括非标螺纹钻具设计和配套工具的改进。钻杆接头选用双台肩非API标准螺纹ST39,锥度为1∶12。将吊卡台肩上部开口直径改为127 mm,高度不变。方钻杆采用107.95 mm非标四方钻杆。现场应用结果表明,研制的Ф101mm非标钻具及配套工具管体和接头的抗拉、抗扭强度较API标准螺纹更加合理,更加符合长水平段水平井钻井施工要求。     

φ73mm(S135)直连型钻杆的研制及应用

为解决小井眼钻井、小井眼水平井钻井和φ139.7 mm套管开窗侧钻井中输送测井仪器和钻水泥塞的技术难题,研制了φ73 mm(S135)直连型钻杆。其钻杆接头与管体一体化,不需要摩擦焊接,通过减小API规范φ73 mm钻杆的接头外径和设计新型钻杆螺纹,增大了接头外径与井眼的环空间隙,满足在深井中输送测井仪器和钻水泥塞施工的要求,保证了井下安全。现场应用情况表明,该钻杆抗拉、抗扭和密封性能可靠,机械钻速明显提高,钻井施工更加顺利。     

钻杆在中长距离管道穿越施工中的应用

分析了部分国内外定向钻实例,对中长距离定向钻穿越施工中出现的钻杆粘扣、磨损、疲劳断裂等失效原因进行了分析,提出相对应的预防措施,给出现场处置建议。对比了不同钢级、不同规格钻杆的拉伸性能、抗扭强度等参数,提出了V150钢级、大规格钻杆等技术解决方案。渤海石油装备制造有限公司第一机械厂生产的V150钢级钻杆已经应用于穿越施工现场,在长距离穿越中发挥了很好的作用。     

某S135钻杆管体断裂失效原因分析

针对某井下S135钻杆管体出现的断裂失效现象,通过无损检测、化学成分、力学性能、金相以及旋转弯曲疲劳寿命试验分析等方法,对S135钻杆出现断裂失效的原因进行了分析。分析认为,钻杆在腐蚀介质下产生腐蚀坑,在交变载荷的作用下,腐蚀坑底萌生疲劳裂纹并扩展,最终导致钻杆管体断裂失效。建议对该批钻杆进行外表面磁粉及超声波无损探伤检测,以避免带有裂纹的钻杆下井使用;当钻速发生数量级的突变时,应对钻遇岩层的岩性和钻头的磨损程度进行综合分析,及时起钻检测钻头,避免同一钻杆在复杂位置长时间工作。     

套铣钻杆接头螺纹断裂分析与有限元模拟

为了确定某油田在一次套铣作业时NC31(LH)钻杆外螺纹接头断裂的原因,对断裂钻杆接头的断口宏观、微观形貌、化学成分、力学性能和金相组织等进行了试验分析,并用管柱拉扭复合载荷图及有限元分析方法,对断裂失效的钻杆管体及接头的性能进行相关计算.分析结果表明,断裂钻杆化学成分与力学性能合格;断裂原因为套铣作业时,井底钻柱承受...     

WS1井ф88．9mm四方钻杆断裂原因分析

WSl井发生了一起ф88．9mm四方钻杆断裂事故，造成了很大的经济损失。为搞清事故原因，对四方钻杆断裂事故进行了研究。采用宏观分析方法和扫描电镜微观分析方法对四方钻杆断口宏观形貌和微观形貌进行了观察分析，认为四方钻杆断裂具有疲劳断裂的特征；采用直读光谱仪、力学性能试验设备和金相显微镜对断裂四方钻杆材料化学成分、机械性能和金相组织进行了试验分析，发现四方钻杆材料强度和韧性不足。调查研究和试验分析结果表明，四方钻杆断裂位置处于结构突变位置，断裂属于早期疲劳裂纹引起的脆性断裂失效，失效原因主要是材料质量不合格和机加工质量差所致。该研究对于防止同类事故再次发生，有着重要的借鉴意义。     

钻杆生产技术的发展与展望

介绍了钻杆生产技术的发展及现状, 指出目前国内外钻杆的生产均采用摩擦焊接方法,钻杆的失效形式主要是疲劳断裂、腐蚀疲劳和超载, 失效部位主要是钻杆管体加厚过渡区、钻杆接头螺纹和焊缝区。据此详细阐述了摩擦焊钻杆管体和接头的生产工艺与技术要求, 以及焊接工艺流程和技术要求, 指明通过严格控制管体坯料和接头坯料的冶金工艺, 改善钻杆管体加厚过渡带形状等可有效提高钻杆的使用寿命。最后就钻杆的发展方向提出了建议。     

AD24井φ139.7mm钻杆接头断裂分析

采用有限元技术分析了AD24井φ139.7 mm钻杆断裂失效的原因,利用测量统计结果得出双台肩钻杆接头承载能力大幅下降是钻杆接头产生疲劳断裂的主要原因,为采取相关的预防措施提供了理论依据。     

钻柱失效原因及预防措施

开展油田钻柱失效分析与预防对提高钻井速度、降低钻井成本及井下安全钻进具有重要意义。钻柱失效案例统计表明钻杆失效事故占钻柱总失效事故的50％～60％，主要失效形式是管体刺穿，主要失效原因是腐蚀疲劳；钻铤失效事故略低于钻杆失效事故，螺纹处断裂是钻铤的主要失效类型；钻柱转换接头失效数量相对较少。结合实验数据，从材料、环境和力学三方面对钻柱失效原因进行分析，提出预防钻柱失效的四条措施，包括正确选材、改善工作环境、合理设计钻柱、降低服役载荷及应力以及加强管理。对服役高酸性环境下的钻柱，通过微合金化和提高材料的冶炼水平来降低P、S含量，以及通过适当的热处理使晶粒细化等方式可以提高钻柱材料的耐蚀能力和降低失效比例。     

WS1井88.9 mm 四方钻杆断裂原因分析

WS1井发生了一起φ88.9 mm四方钻杆断裂事故,造成了很大的经济损失.为搞清事故原因,对四方钻杆断裂事故进行了研究.采用宏观分析方法和扫描电镜微观分析方法对四方钻杆断口宏观形貌和微观形貌进行了观察分析,认为四方钻杆断裂具有疲劳断裂的特征;采用直读光谱仪、力学性能试验设备和金相显微镜对断裂四方钻杆材料化学成分、机械性能和金相组织进行了试验分析,发现四方钻杆材料强度和韧性不足.调查研究和试验分析结果表明,四方钻杆断裂位置处于结构突变位置,断裂属于早期疲劳裂纹引起的脆性断裂失效,失效原因主要是材料质量不合格和机加工质量差所致.该研究对于防止同类事故再次发生,有着重要的借鉴意义.     

WS1井φ88.9 mm 四方钻杆断裂原因分析

WS1井发生了一起φ88.9 mm四方钻杆断裂事故,造成了很大的经济损失.为搞清事故原因,对四方钻杆断裂事故进行了研究.采用宏观分析方法和扫描电镜微观分析方法对四方钻杆断口宏观形貌和微观形貌进行了观察分析,认为四方钻杆断裂具有疲劳断裂的特征;采用直读光谱仪、力学性能试验设备和金相显微镜对断裂四方钻杆材料化学成分、机械性能和金相组织进行了试验分析,发现四方钻杆材料强度和韧性不足.调查研究和试验分析结果表明,四方钻杆断裂位置处于结构突变位置,断裂属于早期疲劳裂纹引起的脆性断裂失效,失效原因主要是材料质量不合格和机加工质量差所致.该研究对于防止同类事故再次发生,有着重要的借鉴意义.     

一例S135钻杆本体断裂原因分析

对失效钻杆的断口形貌、金相组织、化学成分和力学性能进行了分析，结合钻杆的受力状态分析，推断出钻杆的断裂原因。在弯曲、拉压、扭转、冲击、振动等交变栽荷的复合作用下，在钻杆外表面的腐蚀坑底部产生疲劳裂纹，随着裂纹的不断扩展，导致钻杆腐蚀疲劳断裂。     

定向钻穿越专用钻杆的研制与开发

本文研究了定向钻穿越施工的工况,分析了穿越施工对钻杆高强度、高抗拉、高韧性的特殊要求,制定了研制规格在Φ168.3mm及以上、钢级达到V150、UH165超高强度等钻杆研究思路,通过开发高强度钻杆管体材料,采用循环式真空炉进行接头热处理,配合具有专利技术的焊缝热处理技术,开发出了能够满足穿越施工的高强度、大规格等系列钻杆,尤其是六寸五V150钢级钻杆在管道局穿越分公司使用下,多次创造了管径、长度等方面的穿越施工世界纪录。     

双台肩钻杆外螺纹接头断裂原因分析

对101.6 mm×9.65 mm S135DSTJ型双台肩钻杆外螺纹接头断裂事故进行了调查研究.对该批用过的钻杆进行了详细的探伤检查,发现许多钻杆外螺纹接头部位存在裂纹.通过对钻杆接头断口和裂纹形貌进行分析,认为钻杆接头为硫化氢应力腐蚀开裂失效.通过对钻杆接头结构尺寸、材料性能和承载能力进行分析计算,认为采用同时增大外螺纹接头内径和材料强度的方法,虽然可以保证接头抗扭强度,减小钻柱水力损失,但却降低了钻杆接头抗应力腐蚀开裂的能力,增大了接头危险截面的应力集中,降低了钻杆外螺纹接头的使用寿命.     

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     

φ127 mm×9.19 mm S135钻杆管体断裂失效分析

对油井钻杆管体断裂事故进行综合研究,用磁粉探伤、扫描电镜和金相显微镜等对断裂钻杆样品进行分析,发现钻杆纵断口的周向裂纹众多,横断口的硫化物含量明显高于附近基体金属区,裂纹具有明显H2S应力腐蚀开裂特征.综合钻杆使用情况和试验分析结果,认为钻杆断裂属硫化氢应力腐蚀断裂,指出钻杆选用抗硫化氢材料及其再次使用前的存放等问题.     

内涂层质量对钻杆失效影响的试验研究

内涂层技术是一种预防钻杆提前失效和提高钻杆使用寿命的重要措施,随着钻井深度增加、钻井温度压力增高等,时常会发生钻杆内涂层失效剥离和钻杆腐蚀刺漏断裂.通过分析一起钻杆内涂层脱落腐蚀导致的钻杆刺漏案例,探讨了钻杆刺漏失效的原因;并针对川渝地区常用的两种钻杆内涂层,分析了钻杆内涂层表面平整度、漏点、粗糙度、附着力、耐磨性、耐...     

Φ31.8mm连续油管断裂失效分析

为了预防和减少连续油管在油田作业环境下发生的失效事故,提高连续油管的使用寿命,通过理化性能检验、微观组织分析和能谱分析等方法,对某油田80钢级Φ31.8 mm×3.18 mm断裂失效连续油管进行了分析。结果表明,该连续油管在受到自重产生的拉应力、周期性的塑性应变和井内酸性腐蚀环境的共同作用下,发生应力腐蚀开裂,导致连续油管断裂失效。最后给出了提高连续油管使用寿命的建议。     

S135钻杆失效分析

对某油井在很短时间内连续12次发生钻杆刺穿断裂事故进行了调查。力学试验、化学分析、金相试验证明钻杆材料性能符合标准要求,刺穿断裂与钻杆材料无关;宏观观察发现存在管状样品扭转疲劳断裂台阶;扫描电镜观察发现台阶上存在疲劳条带。同时,结合钻杆使用时的受力状况对刺穿钻杆进行综合分析,找出钻杆刺穿的原因为大应力扭转疲劳断裂。此结果提供现场后,现场提出改进措施并及时实施,使得后来的钻井未再发生此类钻杆刺穿事故。     

抗硫钻杆在毛坝8井应用中的失效分析

在高含硫地区钻井时,普通钻杆除磨损、挤压失效外,更具风险性的是,很容易受到H2S腐蚀而发生氢脆和钻杆断裂事故,给钻井带来很大的经济损失。因此,在高含硫地区必然推广应用抗硫钻杆。但抗硫钻杆在现场应用中也出现了卡瓦挤坏钻杆、钻杆上出现卡瓦牙痕或大钳牙痕、钻杆接头偏磨、钻杆耐磨带轻微磨损,以及轻微粘扣等问题,这些问题在高含硫地区会进一步恶化,并可能导致钻杆失效。所以,有必要对抗硫钻杆在油田现场的应用情况进行深入、细致的分析与研究。介绍了毛坝8井的概况和抗硫钻杆在毛坝8井的详细应用情况。对毛坝8井应用抗硫钻杆过程中出现的各种问题进行了详细分析,分析认为,各种磨损和失效主要是现场使用方式不规范所致。针对抗硫钻杆使用当中出现的问题,提出了预防措施,并给出了相应的建议。