腐蚀在抽油机井油管疲劳断裂中的作用

利用扫描电镜、X射线能谱分析仪和金相显微镜 ,观察和分析了大庆油田破断油管断口各部位的腐蚀情况 .在裂纹源部位没有观察到由腐蚀作用萌生的裂纹 ;在多数断口的扩展区没有观察到明显的腐蚀迹象 ,而且腐蚀性元素S的质量分数不高 ;对油管的微裂纹进行金相观察并对其尖端做能谱分析 ,发现微裂纹是穿晶扩展的 ,其尖端只含有少量的腐蚀性元素S .结果表明 ,对于大庆油田的井下油水介质环境来说 ,腐蚀对疲劳裂纹的形成不起明显作用 ,只对裂纹的扩展有一定的加速作用 .

抽油机井油管的疲劳强度及其疲劳断裂分析

分析了抽油机井油管的载荷形式、表面加工状态、特别是螺纹齿根结构特点对疲劳强度的影响,估算出了螺纹根部的疲劳强度;模拟油管工况,对符合API规范要求的螺纹根部的局部应力应变进行了计算,揭示了具有无限疲劳寿命时的螺纹根部的疲劳特性;基于螺纹根部的疲劳强度和疲劳特性,采用应力寿命法(Goodman关系)计算出了现用油管螺纹根部所能承受的极限应力幅;依据以上各项研究结果,从量化方面对现用油管的疲劳断裂失效进行了分析和论证。

抽油机井油管的疲劳断裂寿命分析

从现役抽油机井油管上取材 ,依据油管螺纹尺寸特征制备相应的疲劳试件 ,模拟油管工况进行疲劳试验 ,对破断试样断口上的裂纹源区形貌及疲劳辉纹进行分析 ,计算出油管裂纹的扩展寿命。根据油管裂纹的扩展寿命占总寿命的比率 ,可以认为 ,油管的寿命主要取决于裂纹的萌生寿命。因此 ,在分析油管发生疲劳断裂的原因时 ,应主要针对裂纹的萌生原因进行分析 。