隔热油管外管断裂失效分析

采用宏观形貌分析、显微组织分析、力学性能分析、微观裂纹及断口分析等手段,对某油井中隔热油管外管的断裂失效原因进行分析并提出预防措施。结果表明:外管材质是合格的。在外管与接箍上扣过程中,外管螺纹的轴向应力呈两端高中间低的形式分布,螺纹根部是应力集中点。在井下硫化物与氯化物等酸性腐蚀介质的工况环境中,螺纹槽底部产生腐蚀坑,腐蚀坑周围萌生裂纹并不断扩展,导致外管在管体与螺纹连接处发生硫化物应力腐蚀断裂。

不同载荷作用下外包覆保温油管隔热性能试验研究

保温油管在稠油蒸汽注采、高含蜡油田防蜡、气井天然气水合物解堵中具有广泛的应用。利用油/套管柱非均匀加载试验装置和热循环温度监测系统,对全尺寸外包覆保温油管(简称保温油管)进行拉伸、弯曲、外压试验后的隔热性能对比试验,研究了不同服役载荷对保温油管隔热性能影响的主控因素。结果表明:保温油管下深2000 m内,拉伸、弯曲载荷下,外包覆保温油管内管和外管无相对滑动或脱落;随着外压载荷的增大,保温油管的变形程度增大;在水介质中未加载情况下,从100℃初始温度开始,20 min时,保温油管与P110油管温差达到最大值55.4℃,此时油管的温度降幅为保温油管的4.7倍;在空气中不同载荷作用下,初始温度为100℃,20min时,保温油管保温效果均稍有降低,最大温差为3.5℃,载荷对保温油管隔热性能影响大小的排序为:外压>弯曲>拉伸。