127mmS135鉆桿內(nèi)螺紋接頭脹扣失效分析

本文通過力學(xué)性能測試、化學(xué)成分分析、金相組織和斷口分析,并結(jié)合受力狀態(tài),對某井φ127mms135鉆桿接頭的縱向刺孔原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明,鉆桿刺孔失效的原因是鉆井液中的腐蝕性介質(zhì)對內(nèi)表面造成嚴(yán)重腐蝕,在交變應(yīng)力作用下,裂紋萌生并迅速擴(kuò)展,最終導(dǎo)致鉆桿接頭發(fā)生應(yīng)力腐蝕刺穿失效。

對s135鋼級的鉆桿外螺紋接頭螺紋根部出現(xiàn)的裂紋采用宏觀觀、察裂紋金相分析,裂紋面掃描形貌觀察,腐蝕產(chǎn)物能譜分析等手段進(jìn)行綜合分析,判定裂紋性質(zhì)為疲勞裂紋。導(dǎo)致該鉆桿疲勞裂紋萌生的主要原因是由于螺紋脂涂抹不/螺均紋脂質(zhì)量不好或上扣扭矩過大導(dǎo)致螺紋牙表面形成一層馬氏體白亮層,這種組織較脆,在交變應(yīng)力的作用下容易萌生疲勞裂紋。另外鉆井液的腐蝕性和地層中過高的氯離子含量將促進(jìn)腐蝕坑的形成,對疲勞裂紋的萌生、擴(kuò)展亦起到一定的促進(jìn)作用。

通過化學(xué)成分分析、力學(xué)性能測試、組織結(jié)構(gòu)分析和高溫高壓模擬試驗,對127mm(5″)s135鉆桿接頭內(nèi)壁出現(xiàn)劃痕、凹槽和腐蝕三種失效形式,鉆桿的腐蝕速率和腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明:該鉆桿接頭的材料性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,鉆桿接頭腐蝕機(jī)理是氧腐蝕,腐蝕產(chǎn)物主要是fe3o4和feooh,劃痕和凹槽是由于使用不當(dāng)和卡槽所致。

為查明某井139.7mm加重鉆桿外螺紋接頭的斷裂原因,對斷口進(jìn)行了宏觀和微觀分析,對材料進(jìn)行了化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗和金相分析,并進(jìn)行了有限元分析等。結(jié)果表明:加重鉆桿斷裂屬于腐蝕疲勞斷裂;斷裂主要原因是加重鉆桿接頭內(nèi)徑大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值,降低了加重鉆桿外螺紋接頭斷裂扭矩和抗拉載荷,在疲勞載荷與腐蝕介質(zhì)作用下,腐蝕疲勞裂紋首先在加重鉆桿外螺紋接頭危險截面部位螺紋牙底萌生,隨后在載荷作用下裂紋不斷擴(kuò)展,進(jìn)一步降低了接頭的強(qiáng)度,最終發(fā)生了斷裂事故。

某油田先后出現(xiàn)多起鉆桿接頭螺紋粘扣事故,且都為新鉆桿,給油田造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免此類事故的再次發(fā)生,結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查,通過對鉆桿粘扣的接頭螺紋形貌進(jìn)行宏觀觀察,及對接頭材料的力學(xué)性能、化學(xué)成分、金相組織進(jìn)行了全面的試驗分析。結(jié)果表明,該次螺紋大面積粘扣與接頭材質(zhì)無關(guān),而是井隊在接立柱過程中,立柱中心軸線與入井鉆桿軸線同心度偏差較大,在螺紋旋合時引起偏斜對扣,造成接頭螺紋碰傷,以及高速引扣,引起公母螺紋牙齒相互干涉,造成螺紋面的擠壓磨損,塑性變形,最終導(dǎo)致大面積的接頭粘扣。最后根據(jù)失效原因,提出了相對應(yīng)的改進(jìn)措施和建議。

利用計算機(jī)進(jìn)行鉆桿接頭內(nèi)螺紋設(shè)計周體秋張建龍（地礦部石油鉆井研究所，２５３００５山東德州東風(fēng)路）在石油機(jī)械設(shè)計中，用手工進(jìn)行圖紙的繪制和修改，存在著速度慢、精度低、修改難、收藏不方便等缺點。為此利用計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計制圖系統(tǒng)，進(jìn)行鉆桿接頭內(nèi)螺紋程序設(shè)...

鉆桿及其接頭的早期失效分析與措施研究 [摘要]鉆桿失效表現(xiàn)在三個方面：本體斷裂、刺漏、鉆桿螺紋處失效。本文 將分析并探討鉆桿及其接頭的早期失效類型、失效形式、失效原因，并且根據(jù)分 析原因去尋找應(yīng)對的方法以及預(yù)防的辦法。通過設(shè)計優(yōu)化的鉆桿結(jié)構(gòu)，提升鉆桿 質(zhì)量，使鉆桿失效事故發(fā)生的概率下降。 [關(guān)鍵詞]分析原因鉆桿失效優(yōu)化設(shè)計預(yù)防措施鉆具 0前言 失效分析是分析判斷材料的失效模式、性質(zhì)、原因、研究失效事故處理方法 和預(yù)防再失效的技術(shù)活動與管理活動，是一種科學(xué)的分析方法。本文將對鉆桿失 效進(jìn)行分析。鉆桿很容易受到磨損以及腐蝕等問題的影響從而引發(fā)失效事故。而 僅僅是在我們國家的油田之中發(fā)生的鉆桿失效事故就多達(dá)數(shù)百起，鉆桿失效不僅 會造成極大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)的損失，并且常常影響到工程的進(jìn)度，后果十分嚴(yán)重。失 敗乃是成功之母，通過研究鉆桿失效，推進(jìn)提高鉆桿質(zhì)量以及加強(qiáng)研

分析了某井一批雙臺肩鉆桿接頭開裂失效事故。試驗分析表明,裂紋主要位于外螺紋臺肩面附近的頸部和第1~3牙螺紋根部,具有沿晶、分枝擴(kuò)展特征。掃描電鏡斷口形貌和能譜分析結(jié)果證實該批鉆桿接頭屬于h2s應(yīng)力腐蝕開裂,導(dǎo)致接頭開裂的主要原因是鉆桿接頭材料強(qiáng)度和硬度偏高,鉆桿接頭內(nèi)徑偏大,使失效部位的應(yīng)力水平增大,且鉆桿接頭本身承受扭矩過大。分析結(jié)果對雙臺肩接頭的研究開發(fā)和使用具有很好的參考價值。

api鉆桿接頭螺紋檢驗 1、總則 本文適用于apisspec7-2、apispec5dp標(biāo)準(zhǔn)，并依據(jù)本廠制 定的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，或以訂貨合同規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)條件協(xié)議作為生產(chǎn)的 鉆桿接頭螺紋的檢驗，包括螺紋尺寸要求及質(zhì)量要求。 2、工作程序 檢驗人員應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙規(guī)定檢驗產(chǎn)品。 3、檢驗項目 外觀檢查、錐度、螺距、齒高、緊密距、內(nèi)外螺紋長度、臺肩面 倒角直徑、螺紋軸線與臺肩面垂直度、臺肩面平整度、內(nèi)螺紋鏜孔直 徑、大鉗吊卡長度、外徑、內(nèi)徑。 4、檢驗前的準(zhǔn)備 量具準(zhǔn)備 檢驗前根據(jù)所檢產(chǎn)品規(guī)格，準(zhǔn)備相應(yīng)的量具、量規(guī)和單向儀，并 對量具和單向儀進(jìn)行有效性的檢查及校對。 待檢產(chǎn)品準(zhǔn)備 檢查前螺紋表面的乳液、鐵屑等異物用壓縮空氣吹干凈，螺紋起始 端的翻邊必須去除。 5、檢驗頻度與質(zhì)量要求 外觀檢驗 5.1.1采用視覺、手感等方法進(jìn)行檢驗 5.1.2檢驗頻度：每件 5.1.3質(zhì)量要求 從

鉆桿接頭和轉(zhuǎn)換接頭失效的形式主要有過量變形、斷裂和表面損傷三類。其中斷裂失效表現(xiàn)為過載斷裂、低應(yīng)力脆斷、應(yīng)力腐蝕、氫脆斷、疲勞和腐蝕疲勞斷裂。它們產(chǎn)生的原因和破壞發(fā)生的特點都不一。文內(nèi)以5個例證分別進(jìn)行分析,并提出預(yù)防的措施。

內(nèi)螺紋深度測量[1]

研究鉆桿錐螺紋接頭結(jié)構(gòu)在施加載荷后的受力特點及變形情況,推導(dǎo)出了錐螺紋預(yù)緊力隨螺紋端面摩擦系數(shù)與螺旋副之間摩擦系數(shù)變化關(guān)系式。建立了螺紋機(jī)構(gòu)的接觸有限元分析模型,分析了在多組摩擦系數(shù)影響下的連接螺紋最大等效應(yīng)力變化;并找出了連接螺紋最大等效應(yīng)力隨摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,螺紋在受載時的最大等效應(yīng)力對摩擦系數(shù)的變化相當(dāng)敏感,從而為鉆桿螺紋的合理設(shè)計和加工工藝提供了依據(jù)。

加工內(nèi)螺紋可以采用幾種不同的方式。在傳統(tǒng)的攻絲加工中，可以使用螺紋絲錐，以手動或機(jī)動方式，在預(yù)先鉆出的孔中切出內(nèi)螺紋。

某公司生產(chǎn)的鉆桿接頭外螺紋在加工時出現(xiàn)裂紋,采用顯微組織觀察對開裂原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:該接頭外螺紋開裂的主要原因是碳化物的聚集偏析造成鍛造過程中偏析區(qū)產(chǎn)生組織過熱現(xiàn)象,碳化物尖端和基體的結(jié)合部位由于熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力集中而萌生裂紋源,并在隨后的變形過程中形成裂紋導(dǎo)致開裂。

根據(jù)大型工程鉆機(jī)和豎井鉆機(jī)的特點,詳細(xì)討論了鉆桿的受力狀況及失效方式,指出附加彎矩是造成鉆桿斷裂的主要因素。為降低附加彎矩的影響,引入了連接鉆頭和鉆桿的柔性接頭,論述了其工作原理和設(shè)計思想。實際應(yīng)用表明,柔性接頭技術(shù)可以顯著降低附加彎矩,避免鉆桿斷裂等事故的發(fā)生。

要想加工出高質(zhì)量的內(nèi)螺紋,就必須螺紋孔的加工,絲錐的選用,攻絲時的正確操作避免廢品形成。

通過力學(xué)性能測試、化學(xué)成分分析、金相檢驗和斷口分析等方法對某井發(fā)生的鉆桿接頭臺肩根部刺漏失效原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:材料沖擊功低于標(biāo)準(zhǔn)要求,接頭臺肩根部受到嚴(yán)重腐蝕,形成大而深的腐蝕坑,在交變應(yīng)力作用下,裂紋萌生于腐蝕坑底部,并迅速擴(kuò)展,最終導(dǎo)致鉆桿接頭發(fā)生早期腐蝕疲勞失效。

鋼筋等強(qiáng)度剝肋滾壓直螺紋接頭是將待連接的鋼筋端部用配套的鋼筋滾 壓直螺紋成型機(jī)剝肋滾壓成直螺紋，通過連接套筒將兩根鋼筋連接成一 體的、能充分發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度的機(jī)械連接方式。該連接方式適用于混凝土 結(jié)構(gòu)中直徑為16－40的hrb335、hrb440熱軋帶肋受力鋼筋的任意方向 連接。 一、施工準(zhǔn)備 1、材料準(zhǔn)備： 鋼筋應(yīng)具有出廠合格證和力學(xué)性能檢驗報告，所有檢驗結(jié)果，均應(yīng)符合 現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計要求。連接套筒應(yīng)有出廠合格證，一般為低合金 鋼或優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，其抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于、等于被連接鋼筋的 受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.20倍，套筒長為鋼筋直徑的二倍，套筒應(yīng)有保護(hù) 蓋，保護(hù)蓋上應(yīng)注明套筒的規(guī)格。套筒在運輸、儲存過程中，要防止銹 蝕和沾污，套筒的尺寸偏差及精度要求見表1。 表1：套筒尺寸偏差及精度要求 套筒直徑d外徑允許偏差長度允許偏差螺紋精度 ≤50±0.5±0.56h/g

gb/t9253.1－1999 石油鉆桿接頭螺紋 代替gb/t9253.1－1988 threadsonrotaryshoulderedconnectionsforpetroleumindustry 1范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)字型(nc)、內(nèi)平型(lf)、貫眼型(fh)和正規(guī)型(reg) 石油鉆桿接頭螺紋(即帶臺肩連接螺紋，簡稱螺紋)的牙型、基本尺寸、公 差和標(biāo)記。 由于數(shù)字型螺紋的牙型和錐度較內(nèi)平型、貫眼型和正規(guī)型螺紋更合理。 在新產(chǎn)品設(shè)計時推薦選用數(shù)字型螺紋。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于井下工具和鉆柱結(jié)構(gòu)件的連接。 2引用標(biāo)準(zhǔn) 下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。 本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的 各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。 gb/t4749－1993石油鉆桿接頭螺紋量規(guī)。 3定義和

q11h內(nèi)螺紋球閥概述 球閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)緊湊，流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。密封可靠， 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕， 易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件 惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，在全開或全 閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕，適用 范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。球閥閥體可以是整 體的，也可以是組合式的。 2.q11h內(nèi)螺紋球閥的主要參數(shù)： 型號：q11h 口徑形式：dn6-80(1/4‘‘-3‘‘) 壓力等級：1.0mpa-16.0mpa 連接形式：焊接 密封形式：硬密封 用途:截止 驅(qū)動方式:手動 流動方向:雙向 溫度范圍：-29℃-

本檢測系統(tǒng)是基于激光三角測量法研制的一種高精度非接觸全數(shù)字智能內(nèi)螺紋測試儀。它除了主要對內(nèi)螺紋進(jìn)行綜合測試外,還可以應(yīng)用于各種外螺紋、柱面體內(nèi)表面(管道、盲孔)等各種參數(shù)的測量。主要測試內(nèi)容對螺紋的中徑、大徑、小徑、螺距、導(dǎo)程、牙型角、

在民用航空發(fā)機(jī)中,特別是大型發(fā)動機(jī)中有很多大型螺紋零件.ge航空中型別為ge90和genx中有多個大型內(nèi)外螺紋零件,直徑達(dá)到φ600.螺紋的測量中,外螺紋在國內(nèi)外大多使用三針測量,而內(nèi)螺紋測量是一個大難題.本文對大直徑內(nèi)螺紋的測量難點進(jìn)行分析,并對其檢測方法進(jìn)行研究和論證.