海上石油钻井管线空泡腐蚀导致穿孔的失效分析

海上石油钻井管线发生早期穿孔失效。通过材料宏观和微观分析以及力学性能测试方法对管线残件进行失效分析表明,管线穿孔失效现象符合空泡腐蚀(气蚀)的特征,管线残件材料的非金属夹杂物明显且分布不均,材料屈强比比较高。认为管线发生腐蚀穿孔现象与空泡腐蚀(气蚀)失效有关,是服役工况中因流体频繁产生的气泡破裂冲击波(力)和局部电化学腐蚀的共同作用与长期积累的结果,空泡腐蚀是主要原因。

海上钻井管线腐蚀原因分析和防治对策

调查和分析了南海某油田钻井管线典型腐蚀案例,得出结论为:流速导致磨损腐蚀、CO2腐蚀和高腐蚀性井下流体共同造成了钻井管线的严重损伤,其中流速是最主要的因素,它们在内部空间几何形状变化剧烈的管子内形成剧烈紊流并造成严重磨损腐蚀。关键控制方法是保持井下实际流速低于临界流速。讨论了流体含沙量对临界流速的影响,并提出其他可以采用的降低腐蚀/磨损的防护方法。

无隔水管钻井液返回管线对接接头设计与分析

钻井液返回管线对接接头对无隔水管钻井技术具有重要意义,由于国内无隔水管钻井技术发展缓慢,钻井液返回管线对接接头的研发尚处于起步阶段。鉴于此,针对南海1 500 m作业水深无隔水管钻井系统,设计了钻井液返回管线对接接头;同时提出无隔水管钻井液返回管线张紧力计算公式,计算了返回管线对接接头的张紧力载荷,并利用ANSYS有限元分析软件分别从张紧力载荷与海流载荷2种受力工况进行对接接头的强度校核。分析结果表明:对接接头满足无隔水管钻井工艺要求,强度符合要求,结构安全可靠;随着钻井液密度的增大,返回管线内径越大,对接接头所承受的应力越大。所得结果可为无隔水管钻井技术关键设备的设计提供理论依据。

海上石油钻井套管接头腐蚀穿孔失效分析

某海上油田钻井套管系统多次发现泄漏,经调查确认为钻井套管接头腐蚀穿孔所致。为避免此类泄露事故再次发生,对套管接头的腐蚀原因进行研究。对套管接头进行宏观和微观分析、理化性能和金相组织检测,以及腐蚀产物物相分析。结果表明:由于管道油气中含有CO2和H2S,二者溶于水,使管壁产生点腐蚀;同时,由于加工原因,管壁内径发生变化,使介质形成湍流,易产生气泡,气泡腐蚀也是套管接头出现腐蚀穿孔的重要原因。

深水无隔水管钻井MRL选型及参数优化

无隔水管钻井液举升钻井是解决深水表层钻井难题的有效方案,钻井液举升管线作为该系统中海底钻井液返回平台的唯一通道,其选型和设计影响到整个系统的正常运行。在对钻井液返回管线(MRL)压耗分析的基础上,通过分析不同MRL规格对钻井液流速、压耗等性能的影响,得出适合于不同水深的MRL内径的解决方案;同时对不同水深作业情况下返回管线的选型进行研究,提出较浅水优先选用柔性管线,深水和超深水情况下选用钢制管线的选型原则。该研究对深水无隔水管钻井液举升钻井系统的研究具有一定的指导意义。