收稿日期:2007-04-02

作者简介:魏善泉(1974-),男,山东德州人,助理工程师,1999年毕业于成都理工大学勘察与机电工程系机械制造专业,

主要从事石油专用管材的质量管理工作。

文章编号:1001-3482(2007)11-0030-04

<127mm @9.19mm S135钻杆管体断裂失效分析

魏善泉

(中国石化集团公司西北分公司器材供应中心,新疆轮台831600)

摘要:对油井钻杆管体断裂事故进行综合研究,用磁粉探伤、扫描电镜和金相显微镜等对断裂钻杆样品进行分析,发现钻杆纵断口的周向裂纹众多,横断口的硫化物含量明显高于附近基体金属区,

裂纹具有明显H 2S 应力腐蚀开裂特征。综合钻杆使用情况和试验分析结果,认为钻杆断裂属硫化氢应力腐蚀断裂,指出钻杆选用抗硫化氢材料及其再次使用前的存放等问题。关键词:钻杆;硫化氢应力腐蚀;裂纹;断裂中图分类号:T E921.204 文献标识码:A

Failure Analysis on Pipe Body Fracture of <127mm @9.19mm S 135Drill Pipe

WEI Shan -quan

(Sup p ly Center of M ater iel ,X ibai Comp any of SI N OPEC ,L untai 831600,China)

Abstract:T his paper presents a detailed investig ation on the drill pipe fracture accident.The fr ac -ture had many cycle cr acks and the sulfur content w as higher than that in the other area of the drill pipe based on the M T and the SEM and metalloscope etc.It co ncludes that the fracture fea -tured sulfide stress co rrosio n crack,and the drill pipe broke due to H 2S penetratio n during o pera -tion.It po ints out the ant-i hy drog en sulfide m aterial pro duce the drill pipe and its store before u -sing as w ell.

Key words:drill pipe;sulfide stress corrosion;crack;fracture 钻杆是钻井的主要工具,起着传递动力和输送泥浆的作用。钻杆承受拉、压、扭、弯曲等复杂交变载荷的作用,要求钻杆有很好的抗扭和抗冲击等力

学性能及较高的表面质量。目前的部分国产钻杆存在质量问题,给钻井公司造成了较大的经济损失

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。

研究和分析国产钻杆失效的原因,不但可以避免钻

具失效事故发生,而且对提高国产钻杆质量及市场占有率有一定帮助。

1 现场事故概况

2005-03-19,某油井钻进至井深6039.30m 发现井涌而关井,在后期节流循环时发现有硫化氢存在。03-20在配压井液时发生断钻具事故,03-22下

2005-03-19,某油井钻进至井深6039.30m 发现井涌而关井,在后期节流循环时发现有硫化氢存在。03-20在配压井液时发生断钻具事故,03-22下

钻打捞起钻至83立柱中部单根(2005-01-29入井,使用井段5186.16~6039.30m),发现钻杆距内螺纹端1.17m 处管体断裂,规格为<127mm @9.19m m S135钻杆。

2 试验研究分析

2.1 宏观分析与磁粉探伤

对钻杆进行清洗之后,发现在钻杆断口附近有一细长裂纹。观察钻杆断口横截面,可明显的区分出断裂区和最后断裂区(如图1),且断口平齐,断口颜色暗淡,断口上有放射花纹;对断口进行壁厚测量发现,管体壁厚符合标准规定,断口无宏观塑性变形;断裂区占断口圆周的1/3左右。此外,钻杆还存

2007年第36卷 石油矿场机械

第11期第30页 OIL FIELD EQUIPM ENT 2007,36(11):30~33