139.7mm加重钻杆外螺纹接头断裂原因分析

为查明某井139.7 mm加重钻杆外螺纹接头的断裂原因,对断口进行了宏观和微观分析,对材料进行了化学成分分析、力学性能试验和金相分析,并进行了有限元分析等。结果表明:加重钻杆断裂属于腐蚀疲劳断裂;断裂主要原因是加重钻杆接头内径大于标准规定值,降低了加重钻杆外螺纹接头断裂扭矩和抗拉载荷,在疲劳载荷与腐蚀介质作用下,腐蚀疲劳裂纹首先在加重钻杆外螺纹接头危险截面部位螺纹牙底萌生,随后在载荷作用下裂纹不断扩展,进一步降低了接头的强度,最终发生了断裂事故。

加重钻杆接头刺漏原因分析

某井在钻井过程中发生1例加重钻杆接头刺漏事故。为了查明该钻杆接头刺漏原因,对该刺漏接头进行了试验分析,包括刺漏处形貌宏观和微观分析,化学成分分析、力学性能试验。分析结果表明,钻杆接头内壁上加工刀痕引起的淬火裂纹是导致接头发生刺漏的主要原因。建议改善加重钻杆接头的机加工精度。

某井5"加重钻杆焊区裂纹分析

为了查明某井5"加重钻杆焊区周向裂纹产生的原因,对钻杆焊缝样品进行了宏观分析、化学成分分析、力学性能分析、裂纹显微形貌分析。结果表明,焊缝区域的裂纹为钻杆焊缝生产过程中产生的缺陷,该裂纹在服役过程中未发生延伸扩展。钻杆焊缝在摩擦焊接后未及时进行退火处理消除残余应力,在飞边根部产生了小裂纹,然后在生产运输过程中或车削过程中飞边受到轴向力作用,裂纹进一步扩展。

Φ139.7 mm加重钻杆内螺纹接头断裂失效分析

通过断口宏观和微观分析,材料化学成分分析、力学性能试验和金相分析,明确了Φ139.7mm加重钻杆内螺纹接头的断裂原因。结果表明:加重钻杆内螺纹接头断裂属于疲劳断裂;断裂的主要原因是加重钻杆内螺纹接头外径小于标准规定值,降低了加重钻杆的抗拉强度和抗扭强度。在交变载荷的作用下,裂纹首先从内螺纹接头危险截面处的螺纹牙底萌生并扩展,直至发生断裂。

加重钻杆管端加厚设备的研发和应用

在加重钻杆管端加厚技术研究的基础上,设计开发了加重钻杆管端加厚设备,并实现了工业应用。

开窗侧钻加重钻杆外螺纹断裂原因分析

对陕北区域51/2″套管内开窗侧钻井所用的88.9 mm×CQST31加重钻杆出现外螺纹断裂事故进行分析。对其失效原因进行检查后发现该批加重钻杆外螺纹根部存在疲劳裂纹,因侧钻井起始井段狗腿度较大,钻进过程中,加重钻杆通过该井段,承受较大的交变弯曲载荷,外螺纹接头产生疲劳损伤;下放钻具时,加重钻杆发生屈曲,导致加重钻杆快速疲劳损伤而断裂。

抗硫加重钻杆开发研制

本课题研究重点放在抗硫材料的开发及热处理工艺研究。从而从根本上解决随着钢材强度越高,抗硫性能提高越困难的瓶颈,找到最佳的平衡点。根据国际通用的API标准和IRP规范对高钢级加重钻杆及钻具抗硫性能的基本要求,在4145H钻具钢成分的基础上,通过实验筛选法调节不同元素的比例,确定了适合于高含硫酸性环境的加重钻杆用钢ZCMM110SS。研究结果表明ZCMM110SS钢各项力学性能指标均满足API标准、IRP规范和NACE TM 0177-2005标准试验方法。完全可以取代普通4145H加重钻杆用钢使用于湿硫化氢环境会而不会造成脆性断裂或应力腐蚀断裂等突发性事故,从而引发严重事故。

国产加重钻杆的应用

在钻井工程中,不论是转盘钻还是井下动力钻具钻进,钻柱的疲劳破坏总是经常发生在钻铤与钻杆间的过渡段。众所周知,增加钻压(增加钻铤)可增加机械钻速,而钻铤用量要受地面动力及井下钻头机械强度的限制。当钻铤用量超过10根以后,断钻具事故急剧增加。过渡段内,由于钻铤与钻杆间断面剧烈变化,造成弯曲应力集中。

国产加重钻杆在华北地区应用效果

国产加重钻杆已在华北不同地层、不同深度的5口定向井和4口钻直井中试用,使用中钻柱组合编入3～15根加重钻杆,取代了部分钻铤,缓和了钻柱断面突变,减少了应力集中,与井壁的接触面积减小,井的方位偏转趋势减少,有利于稳斜。并且改善了以往沿用“方钻杆+钻杆+钻铤”的钻具结构,与钻铤共同形成一定的钻压。

浅谈加重钻杆在水平井钻井中的使用

随着钻井技术的不断提高,水平井施工工艺也不断成熟,从最初试验阶段,到现在2000米水平段已经很常见。加重钻杆克服了水平井施工中的大摩阻问题,让中大位移水平段得以实现。

整体加重钻杆接头断裂失效分析

采用磁粉无损检测、化学成分分析、力学性能测试、金相分析、显微形貌与能谱分析等方法,对某5-1/2 in整体加重钻杆内螺纹接头的失效原因进行分析。断口宏观形貌和低倍显微镜观察发现存在多个相互独立的裂纹扩展面,且具有疲劳裂纹扩展的贝纹圆弧扩展典型特征;磁粉检测发现多条扩展面的延伸裂纹,微观分析表明这些延伸裂纹与宏观断面一致,沿螺纹齿底轮廓线扩展;化学成分和力学性能实验表明,失效加重钻杆材料的各项性能均符合SY/T 5146—2014标准要求。综合分析认为:整体加重钻杆接头断裂失效的原因是在高压泥浆的冲蚀及施钻时复杂的交变应力作用下,钻杆接头内螺纹齿底萌生裂纹,并快速扩展,从而导致钻杆断裂失效。

Φ127修复性整体加重钻杆无损检测工艺研究

Φ127修复性整体加重钻杆越来越受井队欢迎,但是失效事故也持上升趋势。为了保证整体加重钻杆的检测质量,本文从管体、端部加厚部分、中部加厚部分和接头螺纹4部分入手,制定各部分的检测工艺,意在通过加强检测,确保整体加重钻杆的质量,减少钻井事故的发生。

水平井钻柱中传输井下信息声波频率的选择

水平井水平段钻进的钻柱具有独特性,且钻进时传输的井下信息量大,传输速度要求高,因此探索在水平井内利用声波来传输井下信息非常必要。利用有限差分法对加重钻杆及普通钻杆内声波传播的频谱结构进行了计算分析,对φ127.0 mm加重钻杆及普通钻杆、φ139.7 mm加重钻杆及普通钻杆中声波传播的频谱结构差异进行对比,探讨了材料差异对声波频谱的影响。研究结果表明,相同材料加重钻杆的频谱结构与普通钻杆相比,阻带宽度产生变化,通带中心位置基本不变;2种结构通带的交集随着频率的降低而增大;通带顶端毛刺的波度幅值变大、数量变少。φ127.0 mm加重钻杆与φ139.7 mm加重钻杆的频谱结构基本无差异。加重钻杆材料差异导致频谱结构变化较大,实际选频中不可忽略此差异。水平井钻柱中传输井下信息声载波的频率应该全面考虑上述因素,选择在频谱结构中通带的交集范围之内。

富县浅层水平井钻柱摩阻影响因素分析

目前,大位移水平井、丛式井、分支井等特殊结构井在各个油田已普遍应用,成为提高采收率最直接有效的方法,因此对特殊结构井的研究也不断深入,特别是钻柱摩阻问题已成为长水平段顺利延伸的主要研究问题之一。对于陕北富县区块,由于储层埋深浅,施工水平井存在诸多困难,因此从加重钻杆放置角度、钻具组合、钻柱屈曲等影响摩阻因素出发,结合FZF47P1井设计施工情况,对钻柱进行摩阻受力分析,获取浅层水平井钻柱摩阻规律。为今后鄂南浅层水平井施工提供参考,同时也为后期压裂、采油施工提供指导和依据。

濒海地区复杂地质条件下的污水管道定向钻施工技术

目前定向钻施工技术在普通地层中施工时,其施工工艺已较成熟,但对于濒海地区同时含有岩层和流砂层等复杂地层,该技术还存在很多不足。结合工程实践,针对复杂地层中进行管道铺设时采用的定向钻技术进行研究,旨在通过濒海地区复杂地质条件下的污水管道定向钻施工改进来使其施工技术标准化,进而保障施工质量。

靠得住、信得过、顶得上的射孔作业队

12月19日,中国石油测井塔里木分公司C3399队在迪那2-7井使用热熔切割技术顺利完成该井油管切割任务,获得甲方好评,这是热熔切割技术首次在塔里木油田进行应用并取得成功。井下热熔切割技术(TCT)是一款新型井下切割工具,切割器耐温260摄氏度,耐压70兆帕。它利用热反应产生的高温、高压等离子流,瞬间加热并释放高温、高压等离子流冲蚀金属管体,实现管材切割。该技术可用于切割连续油管、油管、钻杆、套管、加重钻杆、钻铤等金属管体,不受井内流体介质或管材材质限制。