G105钻杆管体刺穿失效分析

某油田钻井公司使用的规格为φ101.6 mm×8.38 mm的G105钻杆先后发生两起管体刺穿失效事故,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验、X射线衍射等方法并结合钻杆的受力状态对钻杆刺穿原因进行了分析。结果表明:钻杆刺穿失效形式为腐蚀疲劳,在钻井液中腐蚀介质作用下,钻杆首先发生氧腐蚀和Cl~-加速腐蚀,使钻杆外表面产生许多腐蚀坑,并于腐蚀坑底部形成应力集中;随后在钻井过程的交变应力作用下,应力集中严重的腐蚀坑底部开始萌生裂纹,裂纹不断疲劳扩展直至穿透管壁;最终在钻杆内钻井液的冲刷作用下发生刺穿失效。     

φ139.7 mm×10.54 mm G105钻杆刺穿失效分析

采用宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、扫描电镜断口分析及能谱分析等手段对某规格为φ139.7 mm×10.54 mm的G105钻杆的刺穿原因进行了分析。结果表明:钻杆刺穿的实质是早期疲劳失效;蹩钻、跳钻等钻柱振动引起钻杆上产生的严重交变应力是导致钻杆失效的主要原因;钻井液中的溶解氧对钻杆外表面造成氧腐蚀并形成腐蚀坑,促进了疲劳裂纹的萌生;钻铤直接过渡到钻杆,截面变化突然,使应力集中加剧,也是导致钻杆发生疲劳失效的原因之一。建议在钻井液中添加除氧剂和缓蚀剂,并适当降低钻压,调整钻井参数,避免钻柱剧烈振动。     

S135钻杆失效分析

采用扫描电镜、电子探针以及光谱仪等手段对某油田S135钻杆的刺穿失效进行了分析.结果表明,因氯离子在钻杆表面形成点蚀,在应力作用下引发腐蚀疲劳开裂形成刺穿造成钻杆失效,提出了相关预防措施.     

某油田钻具失效统计分析

对某油田2002-2004年钻具失效情况进行了系统调查,查清了不同钻具的失效形式和失效次数。通过统计分析发现钻铤断裂次数最多,占钻具失效总数的比例最大。对钻铤断裂机理和受力状态进行了分析,认为钻铤断裂性质主要属于早期疲劳失效。对钻铤标准和实际使用状况进行了分析,找出了钻铤标准中存在的问题。对钻铤断裂原因从螺纹接头结构应力、残余应力和材料韧性等方面进行了分析,指出了导致钻铤断裂的产品质量问题。通过使用工况和钻井参数对钻铤的受力状态进行了分析,指出了使用操作对钻铤断裂的影响。最后对该油田依据上述结论采取措施后2009-2011年钻具失效情况进行了统计分析,发现钻具失效事故大幅度减少。     

新型钻杆的携岩原理研究与数值仿真分析

随着川渝地区的钻井深度不断增大,管柱在下入过程中易受到井内岩屑的影响,进而出现卡钻现象,甚至发生钻具断裂等重大事故。为了提高川渝地区页岩气水平井内的岩屑运移能力,设计了2种新型钻杆——悬浮式铝合金钻杆和新型脉冲射流钻杆,并与普通钻杆进行对比分析。首先,对3种钻杆的结构与携岩原理进行理论分析。然后,在ANSYS软件中建立3种钻杆的携岩仿真模型,通过采用不同的网格划分方法来验证各仿真模型的网格无关性与收敛性,并利用搭建的室内岩屑运移装置验证了仿真模型的准确性。最后,在岩屑粒径、钻井液入口排量和井斜角等因素改变的情况下,对3种钻杆的携岩能力进行了仿真分析。结果表明,悬浮式铝合金钻杆和新型脉冲射流钻杆的携岩能力相比普通钻杆有所提高。研究结果对提高水平井内的岩屑运移速度、改善井眼清洁度和减少岩屑床生成具有重要意义。     

S135级钢钻杆断裂分析

通过对钻杆的现场资料收集,对断裂钻杆断口的宏观、微观分析以及能谱分析,对钻杆材料进行化学成分、力学性能和金相试验,将其与钻杆的现场服役环境相结合,最终找出了导致本钻杆发生早期断裂失效的原因是由于该钻杆在服役过程中发生了应力腐蚀破坏,提出了一些防止应力腐蚀失效的措施.     

某井钻杆接头断裂原因

在对某油气井的钻探过程中,钻杆接头发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、力学性能测试、金相检验等方法对该钻杆接头的断裂原因进行分析。结果表明：该钻杆接头的断裂性质为疲劳断裂,钻杆钻进过程中频繁发生跳钻、憋钻现象,使其瞬时载荷较大,在钻杆大端螺纹根部萌生了疲劳裂纹,在复杂的交变载荷作用下,裂纹快速扩展,最终导致钻杆接头发生断裂。     

某井S135钢级钻杆断裂原因

某井起钻时,井底一根101.6 mm(外径)钻杆在距离公接头台肩面约1.1 m处的管体上发生了断裂。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口分析、钻杆受力计算及有限元模拟分析等方法对钻杆的断裂原因进行了分析。结果表明：断裂钻杆的屈服强度不符合API Spec 5DP—2009标准的要求;钻杆在通过不规则的井眼时发生了严重的弯曲压扁变形,导致钻杆失稳断裂;解卡过程中,断点附近反复的拉压载荷使得该区域产生了包申格效应,导致屈服强度进一步下降,加速了钻杆的断裂。     

钻杆接头断裂原因分析

通过断口分析、金相检验、化学成分分析和力学性能测试等方法对钻杆接头断裂原因进行了分析。结果表明:钻杆接头在使用过程中受到了环境中硫化氢的腐蚀,发生了硫化氢应力腐蚀开裂,随着裂纹扩展最终导致断裂。     

42MnM07地质钻杆断裂原因分析

通过化学成分分析、断口分析、金相检验和扫描电镜观察等方法,对42MnMo7铜地质钻杆的断裂原因进行了分析。结果表明：钻杆在交变力作用下,在螺纹根部的应力集中处产生裂纹．此裂纹在过载力和钻杆基体存在带状脆性马氏体的情况下进一步扩展,最终导致钻杆发生断裂。最后对此提出了相应的措施及建议。