Φ127mmS135钻杆接头刺孔失效分析

分析了某井一批双台肩钻杆接头开裂失效事故。试验分析表明,裂纹主要位于外螺纹台肩面附近的颈部和第1~3牙螺纹根部,具有沿晶、分枝扩展特征。扫描电镜断口形貌和能谱分析结果证实该批钻杆接头属于h2s应力腐蚀开裂,导致接头开裂的主要原因是钻杆接头材料强度和硬度偏高,钻杆接头内径偏大,使失效部位的应力水平增大,且钻杆接头本身承受扭矩过大。分析结果对双台肩接头的研究开发和使用具有很好的参考价值。

钻杆接头和转换接头失效的形式主要有过量变形、断裂和表面损伤三类。其中断裂失效表现为过载断裂、低应力脆断、应力腐蚀、氢脆断、疲劳和腐蚀疲劳断裂。它们产生的原因和破坏发生的特点都不一。文内以5个例证分别进行分析,并提出预防的措施。

对某油井发生的127mms135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。

通过力学性能测试、化学成分分析、金相检验和断口分析等方法对某井发生的钻杆接头台肩根部刺漏失效原因进行了分析。结果表明:材料冲击功低于标准要求,接头台肩根部受到严重腐蚀,形成大而深的腐蚀坑,在交变应力作用下,裂纹萌生于腐蚀坑底部,并迅速扩展,最终导致钻杆接头发生早期腐蚀疲劳失效。

钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究 [摘要]钻杆失效表现在三个方面：本体断裂、刺漏、钻杆螺纹处失效。本文 将分析并探讨钻杆及其接头的早期失效类型、失效形式、失效原因，并且根据分 析原因去寻找应对的方法以及预防的办法。通过设计优化的钻杆结构，提升钻杆 质量，使钻杆失效事故发生的概率下降。 [关键词]分析原因钻杆失效优化设计预防措施钻具 0前言 失效分析是分析判断材料的失效模式、性质、原因、研究失效事故处理方法 和预防再失效的技术活动与管理活动，是一种科学的分析方法。本文将对钻杆失 效进行分析。钻杆很容易受到磨损以及腐蚀等问题的影响从而引发失效事故。而 仅仅是在我们国家的油田之中发生的钻杆失效事故就多达数百起，钻杆失效不仅 会造成极大的经济财产的损失，并且常常影响到工程的进度，后果十分严重。失 败乃是成功之母，通过研究钻杆失效，推进提高钻杆质量以及加强研

钻杆内螺纹接头失效分析

空气钻井因效率高、钻速快而被广泛应用于油气田开采,但高速气流在钻杆内的颤振及漩涡冲蚀易导致钻杆的失效与断裂,尤其是钻杆公母接头内不连续处。国内外学者大都从有限元角度研究钻杆自身的应力分布,而对杆内流体流动对钻杆接头应力荷载方面的研究甚少。笔者基于计算流体动力学方法,建立了空气钻井钻杆接头处流场的数学模型,通过数值模拟研究,得出了不同深度钻杆接头处的压强、流速及剪切应力分布。

偏心钻杆接头的设计

根据大型工程钻机和竖井钻机的特点,详细讨论了钻杆的受力状况及失效方式,指出附加弯矩是造成钻杆断裂的主要因素。为降低附加弯矩的影响,引入了连接钻头和钻杆的柔性接头,论述了其工作原理和设计思想。实际应用表明,柔性接头技术可以显著降低附加弯矩,避免钻杆断裂等事故的发生。

1·问题的提出在地质勘探中,钻机通过钻杆和各种管接头将扭矩和轴向压力传到钻头,从而对岩层不断地进行破碎。因此钻杆管接头除了外表面不断与孔壁岩层发生摩擦外,还承受巨大的弯曲扭转及冲击力的作用,而且管接头的丝扣处还容易产生磨损变形。根据钻具的工作条件,要求钻杆的接头必须具备强度高、韧性好、表面耐磨性高、抗弯力强。因此钻杆接头一般采用合金结构钢(如

某井钻杆在使用中发生接头胀大和脱扣事故。采用化学成分分析、力学性能测定、宏观和微观组织检验、尺寸测量及钻杆的力学分析等方法对其进行了分析和讨论。结果表明,钻杆接头材质符合标准要求,钻杆接头在使用过程中胀大失效的原因主要是井下扭矩超过了钻杆接头的承载能力所致。

钻杆工具接头的抗扭强度普遍低于管体,为满足使用需要,考虑选择非api双台肩高抗扭矩接头。为此,使用i-deas和marc两个大型有限元分析软件,在sgiindig02impactr10000型工作站进行计算机仿真,对s-135钻杆接头双台肩齿面与台肩部位应力分布进行分析,并将计算结果与api标准接头进行对此。结果表明,双台肩工具接头的抗扭能力是api标准接头的1.5倍。

疲劳损坏是导致矿用钻杆接头失效的主要原因之一。以准50的六方形钻杆接头为研究对象,采用solidworks建立接头主要零部件的三维模型,导入ansys对其进行有限元分析。利用42crmo材料的s-n曲线,得到钻杆接头的疲劳寿命、应力集中分布情况,为合理地使用矿用钻杆和进一步的优化设计、改进结构提供了理论依据。

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。

一种防卡型钻杆接头

本文介绍了一种新型的双台肩钻杆接头的结构、原理和应用情况。并以实例说明了该接头在提高抗扭强度、降低钻井时的水力损失和增加钻杆灵活性等方面的作用。

本文介绍了一种新型的双台肩钻杆接头的结构、原理和应用情况，并以实例说明了该接头在提高抗扭强度，降低钻井时的水力损力和增加钻杆灵活性等方面的作用。

运用有限元分析软件solidworkssimulation,对螺杆桩机钻杆内、外六方接头建立了有限元模型,在对其进行静力学分析的基础上,以两种接头的两种工况为例,进行强度和疲劳分析对比,提出了锻热淬火代替传统调质热处理的工艺,提高了零件的强度,节约了材料成本。

文章介绍了等离子弧焊的原理、设备及关键技术;总结了等离子弧焊的主要特点;提出增加送丝机,组成既可送粉焊接又可送丝焊接的两用设备。

在每年发生的钻杆失效事故中约40%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。

针对石油钻井关键产品高强度钻杆接头的使用要求,在保证强度指标要求非常高的前提下,研究摸索增加高温正火后再调质的工艺方法,以改善接头材料原始微观带状组织和纤维结构,细化晶粒,提高钻杆接头的冲击功,使该产品力学性能达到api标准的要求。

钻杆接头的优化处理需要从很多方面进行考虑,这就要求在材料和热处理方面必须进行严格的规定。这样才能保证接头的韧性和强度要求,达到延长寿命的要求。本文结合钻杆接头的损坏原因作了一些分析,提出了相应的处理方法,并对钻杆接头进行优化设计,来达到增加钻杆疲劳寿命的的目的。