某井5″钻杆刺漏原因分析

• 作者: 余世杰 徐昌学 欧阳志英 陈猛
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 钻杆 刺漏 腐蚀坑 氧腐蚀 应力集中 失效分析
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 347-355,371
• 页数: 10页
• 分类号: TG172
• 字数: 5161字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.04.041

摘要

目的 对某井5″钻杆刺漏形成原因进行分析.方法 对刺漏钻杆样品的材料进行化学成分分析、力学性能测试、金相分析、晶粒度评价、非金属夹杂物评价,对刺孔周边的裂纹进行金相分析、断口宏观分析和扫描电镜分析,对腐蚀坑底部的腐蚀产物进行EDS分析,对钻杆刺穿机理进行模拟分析,对刺漏钻杆受力情况进行有限元模拟分析.结果 该刺漏钻杆的化学成分、力学性能符合API Spec 5DP—2009标准要求,其中冲击韧性较高(两支刺漏钻杆的冲击功分别为83 J和87 J),是技术标准的2倍以上.刺漏钻杆样品的组织为回火索氏体,为正常调质态的组织形貌.刺漏钻杆样品晶粒度级别为9级,非金属夹杂物等级最高为1.0级,符合产品技术标准要求.该刺漏钻杆外壁存在大量的腐蚀坑,而且在腐蚀坑底部存在氧元素的腐蚀产物,即存在氧腐蚀.刺孔延伸裂纹及其周边的裂纹扩展较为平直,而且在裂纹尖端存在疲劳辉纹形貌,证实该刺漏扩展以疲劳裂纹的形式进行.结论 此次两支钻杆的刺穿属于早期腐蚀疲劳破坏,其产生的因素有:(1)钻井液中的溶解O对钻杆外壁腐蚀较为严重,形成较深的腐蚀坑;(2)在通过严重狗腿度井段时,腐蚀坑底部萌生了小裂纹,随后裂纹在旋转弯曲作用力下疲劳扩展直至刺透钻杆壁厚;(3)对此井下过井的钻杆进行严格的检测,防止有缺陷的钻杆下井使用,以避免发生早期失效现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	余世杰		34	95	4.0	8.0
2	欧阳志英		22	63	4.0	7.0
3	陈猛		13	10	3.0	3.0
4	徐昌学		4	0	0.0	0.0