钻杆管体刺穿失效分析?

czdrxiao

钻杆管体刺穿失效分析?诸位老师:钻杆在使用的过程中刺穿,我分别在刺穿两侧取了金相及拉伸发现其组织一切正常力学性能也符合API标准!请诸位老师帮我分析下其刺穿的主要原因是什么呀???

lngdlym

请问阁下的钻杆是用在哪里的？看着好多像铁锈的东西啊？
应用环境有腐蚀吗？

czdrxiao

楼上老师,钻杆用在天津大港的,关于应用环境有没有腐蚀的介质不知该怎样去断定, 我个人怀疑是腐蚀造成的裂纹源.

lngdlym

其实我对这方面也是初学者，我们做的是矿用钻机钻杆，有时候钻杆断裂的时候存在腐蚀的迹象，腐蚀对裂纹扩展起了加剧的作用！

man

钻杆腐蚀疲劳的主要影响因素和预防措施(从石油管工程摘抄下来的,希望对你有帮助):
钻杆在钻进过程当中受交变弯曲应力和腐蚀介质的共同作用,腐蚀疲劳破坏是最常见的.钻杆腐蚀疲劳寿命主要取决于蚀坑的形成和裂纹萌生阶段的寿命,其影响因素是非常复杂的.
1.介质腐蚀的影响:钻井液的腐蚀性钻井液的PH值.溶解氧浓度等;
2.表面涂层的影响;实践证明使用内涂层的钻杆寿命普遍提高1到2倍,但国内还没有普及;
3.应力集中及内加厚过渡区结构的影响:
4.井斜度,方位角变化的影响:也就是狗腿子处很容易产生腐蚀疲劳裂纹进而刺穿甚至断裂;
5.材料因素的影响:不要盲目采用高强度钻杆.

man

预防措施:
1.采用内涂层钻杆,钻杆寿命可提高1到2倍,他相当于每年节约一半的钻杆消耗量,他将使我国每米进尺消耗钻杆降低到国际先进水平;
2.加强钻杆出井后停用阶段的管理,钻杆出井检修暂时存放时应采取清洗.吹干等措施;
3.加强钻井液管理,尽可能保持高PH值,采取去气去氧措施,作业中尽可能封闭;
4.采取阴极保护等其他措施;
5.新旧钻杆下井前应进行无损探伤;
6.提高钻井工艺水平,尽可能减少狗腿子严重度;
7.在满足提升强度要求的前提下,优先选用低强度钻杆;
8.因地制宜的选用内平钻杆,减少应力集中

lngdlym

请问版主，内涂层的钻杆是什么样的？

man

矿用钻进还没有用内涂的,呵呵,但是在石油钻杆上内涂层钻杆已经得到了很好的使用效果,具资料介绍美国钻井用的钻杆80%都有内涂层,现在国内新增的内涂层厂家也有7到8家了吧.内涂层就是在钻杆内壁喷镀一层耐磨耐蚀材料,从而减小钻杆腐蚀失效.尤其对硫化氢和二氧化碳等酸性腐蚀介质下效果非常明显

man

从钻杆管体断裂刺漏看推广内涂层钻杆的重要性
Necessity of Disseminating Internally-coated Drill Pipe to Prevent Breaking and Piercing-caused Leakage of Drill Pipe Body
<<钢管 >>2006年04期
张根旺 , 杨大平 , 杜春梅 , 党兰焕 , 罗冰

对吐哈油田胜火2号井Φ114.3 mm钻杆断裂失效,温西3-517号井Φ114.3 mm钻杆刺漏失效进行了分析;同时分析了推广内涂层钻杆的重要性和推广过程中存在的主要问题,提出了相应的对策.
http://drillpipe.lunqun.com/read-htm-tid-5251.html
7#可以去这下载了解一下内涂层钻杆

[ 本帖最后由 man 于 2008-7-22 18:05 编辑 ]

lngdlym

谢谢版主的资料和说明，先学学内涂层这样的先进工艺

czdrxiao

诸位老师像这种(如上图)的刺漏是哪方面引起来的呢?是腐蚀疲劳引起来的裂纹源吗?如上图金相.

lngdlym

自我感觉水平太有限，所以建议楼主去问问该管理员，你的问题已经被他转载在以下网址：
http://drillpipe.lunqun.com/read-htm-tid-5251.html
管理员应该是这方面的专家！

man

钻杆刺穿形成的原因是非常复杂的,仅凭几张图片没有可能揭示出实际原因的,再有钻杆刺穿一直是一个国际难题,至今还没有彻底解决,只是在一定程度上减少.
他有使用方面的原因,比如钻井工艺不当造成狗腿子,钻井液保护不当溶入了酸性气体;还有地层方面的原因,含有大量的CO2,H2S等都会加速钻杆腐蚀造成刺漏.当然也离不开制造方面的原因,比如钻杆加厚内过渡过短造成液流紊乱加速腐蚀,通过国内使用单位和制造单位的努力,过渡带的影响越来越小,但是由于钻杆结构上的先天条件,完全解决是不可能的,事实也证明大量的刺穿事故发生在过渡消失区0.5到1米之间,再有还有钻杆化学成分的原因,钻杆含杂质越多越容易产生腐蚀失效,国内的钻杆制造厂家往往只重视API力学性能指标的达到而忽视这方面的影响,这应该就是宝钢管体和天钢管体的区别吧.
说了半天还不知道楼主钻杆的材质呢?化学成分和钢级,钻杆进尺多少出现刺漏?是初次使用还是二次使用?这些都是相当重要的.
使用环境现在估计你也不好说了,现在楼主无非这么两点想法:一是得到管体没有问题是使用方面的原因;二是管体使用前就存在裂纹源.这也是生产厂家和使用用户希望得到的两种观点,但是很遗憾我们没有办法给你明确的说法,如果是有必要可以拿到西安石油管材研究所去做失效分析.

[ 本帖最后由 man 于 2008-7-23 17:05 编辑 ]

yinghui_008

我来说几句：

1.从第一张图上可以看到对宏观裂纹进行描叙，应该是产生裂纹后，产生疲劳断裂，继而刺穿的结果，但是是否是由于腐蚀原因引起的，必须对断口外壁内壁进行SEM分析，从而确定腐蚀坑根部是否产生了微小裂纹，也就是说必须弄清楚源。
2.因此你必要首先要弄清楚刺穿部位距离钻杆端面的位置。看是否是在钻杆加厚端引起的。
2.因此应该将断口形貌进行宏观分析，继而进行SEM分析其疲劳源。
4,裂纹两侧组织均正常，但是照片不是很清晰，因此还需要补做一些试验。

失效分析是一个和工况结合紧密的过程，因为需要对服役条件进行分析。

ding1228

何种材质，经过那些热加工，加工温度是多少

ytfiskmmm

学习受益非浅,谢谢楼上们!