S135鉆桿外螺紋接頭裂紋形成原因分析

對(duì)滿加1井鉆具斷裂事故進(jìn)行了調(diào)查研究。測(cè)量了斷裂鉆柱轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)尺寸,宏觀分析了鉆柱轉(zhuǎn)換接頭斷口形貌,對(duì)斷裂的鉆柱轉(zhuǎn)換接頭進(jìn)行了材料試驗(yàn)。認(rèn)為鉆柱轉(zhuǎn)換接頭屬于早期疲勞斷裂,斷裂原因既與材料韌性不合格有關(guān),也與鉆柱轉(zhuǎn)換接頭本身結(jié)構(gòu)尺寸不合理和鉆柱結(jié)構(gòu)尺寸不合理有關(guān)。從鉆柱轉(zhuǎn)換接頭結(jié)構(gòu)和尺寸改進(jìn)、材料改進(jìn)方面提出了具體的預(yù)防措施。

某公司生產(chǎn)的鉆桿接頭外螺紋在加工時(shí)出現(xiàn)裂紋,采用顯微組織觀察對(duì)開(kāi)裂原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:該接頭外螺紋開(kāi)裂的主要原因是碳化物的聚集偏析造成鍛造過(guò)程中偏析區(qū)產(chǎn)生組織過(guò)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(guò)程中形成裂紋導(dǎo)致開(kāi)裂。

某油田在商檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)1根965mpa高強(qiáng)度套管外螺紋接頭存在裂紋。通過(guò)對(duì)該套管進(jìn)行斷口分析、金相分析、力學(xué)性能檢測(cè)、化學(xué)元素成分檢測(cè),認(rèn)為套管化學(xué)成分和力學(xué)性能符合訂貨技術(shù)要求,裂紋是在工廠淬火之前就產(chǎn)生的軋制裂紋。由于該套管母管切定尺管時(shí)沒(méi)有將母管含軋制裂紋的端頭徹底切除,在隨后加工外螺紋之后進(jìn)行探傷檢驗(yàn)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該帶原始軋制裂紋的套管,致使該含裂紋的套管發(fā)給油田。為防止存在裂紋的套管下井,對(duì)該批套管逐根進(jìn)行了探傷檢查。建議工廠加強(qiáng)該工序質(zhì)量檢查,并將該工序作為駐廠監(jiān)造的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。

結(jié)構(gòu)：外螺紋接頭波紋管 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好 材料： （1）外螺紋接頭：不銹鋼； （2）網(wǎng)套緊環(huán)：不銹鋼； （3）金屬波管： sus304/316； （4）網(wǎng)套：sus304/316 結(jié)構(gòu)：活動(dòng)內(nèi)螺紋接頭擴(kuò)中/ 球頭波紋管 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 通徑：dn10～dn100 材料： （1）活動(dòng)內(nèi)螺紋接頭：不銹 鋼； （2）網(wǎng)套壓緊圈：不銹鋼； （3）金屬波管： sus304/316； （4）網(wǎng)套：sus304/316 結(jié)構(gòu)：活動(dòng)內(nèi)螺紋平接頭波紋 管 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 通徑：dn10～dn100 材料： （1）活動(dòng)內(nèi)螺紋接頭：不銹 鋼； （2）網(wǎng)套壓緊圈：不銹鋼； （3）金屬波管： sus304/316； （4）網(wǎng)套：sus304/316 結(jié)構(gòu)：球形接頭+內(nèi)螺紋接頭 波紋管 特點(diǎn)：無(wú)壓需焊接,可按需要 長(zhǎng)度自行裝配 通徑：dn10～dn100 材料： （

對(duì)某油井發(fā)生的127mms135鉆桿內(nèi)螺紋接頭脹扣失效事故及其原因進(jìn)行了調(diào)查分析,并且對(duì)避免同類事故的發(fā)生提出了建議。認(rèn)為在鉆桿接頭的材質(zhì)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,導(dǎo)致鉆桿內(nèi)螺紋接頭脹扣失效的原因是外螺紋接頭密封臺(tái)肩面倒角直徑過(guò)小,井下鉆柱扭矩過(guò)大;內(nèi)螺紋接頭密封臺(tái)肩面承受的接觸壓力超過(guò)材料屈服強(qiáng)度,導(dǎo)致內(nèi)螺紋接頭密封臺(tái)肩面下陷變形,外螺紋接頭密封臺(tái)肩面在大扭矩的作用下進(jìn)入內(nèi)螺紋接頭鏜孔段,致使內(nèi)螺紋接頭發(fā)生脹扣失效。

2009年元月江蘇石油勘探局鉆井處外部項(xiàng)目作業(yè)的一口井,在掛φ177.8mm尾管時(shí)發(fā)生一起φ127mms135鉆桿接頭外螺紋斷裂,事故得到及時(shí)有效的處理。結(jié)合鉆桿的生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)使用和取樣分析的情況,對(duì)此次φ127mms135鉆桿接頭外螺紋斷裂的機(jī)理和原因進(jìn)行了分析,找到了導(dǎo)致斷裂的原因,并對(duì)下一步預(yù)防此類事故提出了相應(yīng)的技術(shù)措施。

通過(guò)化學(xué)成分分析、力學(xué)性能測(cè)試、組織結(jié)構(gòu)分析和高溫高壓模擬試驗(yàn),對(duì)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。

針對(duì)apispec5b標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋套管量規(guī)只是參照短圓螺紋的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工,需要用一種規(guī)格的量規(guī)測(cè)量外徑相同,但螺紋幾何尺寸不同的多種規(guī)格的長(zhǎng)、短圓螺紋套管,增加了判定緊密距測(cè)量結(jié)果難度的問(wèn)題,提出了凹入量的概念,澄清了凸出量、凹入量及緊密距三者之間的關(guān)系。指出apispec5b標(biāo)準(zhǔn)推薦公式的不足,總結(jié)并給出1組新的方便可行、易于理解又不易出錯(cuò)的緊密距計(jì)算公式供測(cè)量時(shí)使用,以避免檢驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生誤判。分析表明,實(shí)際測(cè)量的凸出量、凹入量均不是緊密距,而是對(duì)緊密距的間接測(cè)量,但可以由此判定緊密距是否合格。

API圓螺紋套管外螺紋接頭緊密距測(cè)量及判定

鉆桿內(nèi)螺紋接頭失效分析

通過(guò)分析外螺紋接頭的結(jié)構(gòu)和工藝性特點(diǎn),確定了一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。使用moldflow軟件模擬分析了充填過(guò)程、流動(dòng)前沿溫度、氣穴位置等,為模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了合理的依據(jù)。在cae分析的基礎(chǔ)上,完成了注塑模具的整體設(shè)計(jì),可為類似塑件的模具設(shè)計(jì)提供參考。

外螺紋接頭注塑模具設(shè)計(jì)

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(chǎng)調(diào)查,通過(guò)對(duì)鉆桿粘扣的接頭螺紋形貌進(jìn)行宏觀觀察,及對(duì)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(yàn)分析。結(jié)果表明,該次螺紋大面積粘扣與接頭材質(zhì)無(wú)關(guān),而是井隊(duì)在接立柱過(guò)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(shí)引起偏斜對(duì)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(duì)應(yīng)的改進(jìn)措施和建議。

外螺紋接頭注塑模具設(shè)計(jì)(20201012193958)

某直井發(fā)生接箍工廠端偏梯形特殊螺紋套管滑脫,下部套管柱落井未能打撈出。針對(duì)此起脫扣事故,采用理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)脫扣接箍的化學(xué)成分和力學(xué)性能進(jìn)行了分析和測(cè)試,對(duì)同批次兩組套管試樣螺紋參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量和實(shí)物試驗(yàn),另外對(duì)脫扣接箍工廠端和現(xiàn)場(chǎng)端以及同批次新接箍工廠端內(nèi)螺紋承載面和導(dǎo)向面處顯微組織進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,接箍工廠端上扣扭矩過(guò)小是導(dǎo)致套管脫扣失效的主要原因,同時(shí)文章也說(shuō)明螺紋接觸處的顯微組織比較分析法是解決此類問(wèn)題的一個(gè)重要手段。

研究鉆桿錐螺紋接頭結(jié)構(gòu)在施加載荷后的受力特點(diǎn)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(shí)的最大等效應(yīng)力對(duì)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(jì)和加工工藝提供了依據(jù)。

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(guò)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(yàn)報(bào)告，所有檢驗(yàn)結(jié)果，均應(yīng)符合 現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中，要防止銹 蝕和沾污，套筒的尺寸偏差及精度要求見(jiàn)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(zhǎng)度允許偏差螺紋精度 ≤50±0.5±0.56h/g

雙外螺紋接頭是一種常見(jiàn)的管道連接件，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)管道系統(tǒng)中。其尺寸的精確性和標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于確保管道系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全至關(guān)重要。本文將詳細(xì)探討雙外螺紋接頭的尺寸規(guī)格，以便于在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行正確選擇和使用。

直連型套管螺紋接頭比接箍式套管的加工難度大,常見(jiàn)的問(wèn)題是螺紋接頭偏心。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)某油田到貨的直連型套管接頭臺(tái)肩壁厚進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)套管接頭偏心嚴(yán)重。對(duì)該批套管檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,認(rèn)為套管接頭偏心與管端彎曲有關(guān)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,認(rèn)為該批套管接頭產(chǎn)品過(guò)程能力指數(shù)不足。為了從根本上解決直連型套管接頭偏心問(wèn)題,提出了訂貨補(bǔ)充技術(shù)條件。該技術(shù)條件不僅使油田到貨驗(yàn)收有了技術(shù)依據(jù),而且也對(duì)工廠質(zhì)量控制具有指導(dǎo)作用。

雙螺紋接頭g1din2982螺紋接頭是一種常用的管道連接元件，其設(shè)計(jì)和制造均符合din2982標(biāo)準(zhǔn)。這種接頭的主要特點(diǎn)是采用了雙螺紋設(shè)計(jì)，使得連接更加穩(wěn)固，密封性能更好。在工業(yè)生產(chǎn)中，雙螺紋接頭g1din2982螺紋接頭被廣泛應(yīng)用于各種管道系統(tǒng)，如水、氣、油等介質(zhì)的輸送管道中，能夠有效保證管道系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1/1 波紋管用內(nèi)、外螺紋轉(zhuǎn)換接頭總裝圖 內(nèi)外轉(zhuǎn)換接頭用于不銹鋼波紋管、組成及裝配如下： g1 /2 裝配前裝配后 注：1-環(huán)箍固定接頭；2-o形密封圈；3-環(huán)箍（兩瓣為一套，平面一端壓平墊 圈4）；4-平墊圈φ22.5×3.0；5-外螺紋接頭。 圖1（外螺紋轉(zhuǎn)換接頭裝配示意圖） g1 /2 裝配前裝配后 注：1-環(huán)箍固定接頭；2-o形密封圈；3-環(huán)箍（兩瓣為一套，平面一端壓平墊 圈4）；4-平墊圈φ22.5×3.0；5-內(nèi)螺紋接頭；6-平墊圈φ19.0×3.0。 圖2（內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)換接頭裝配示意圖）

外螺紋直通管接頭