钻杆焊缝刺漏原因分析.pdf

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1、一一一一垒坠堕L——巫匿质量控制与失双分析1‘-———一——一钻杆焊缝刺漏原因分析余世杰。，袁鹏斌。马金山。，荆松龙，龚丹梅。(1．西南石油大学，成都610500；2．上海海隆石油管材研究所，上海200949；3．渤海钻探钻井技术服务分公司，天津300280；4．中国石油物资上海公司，上海201103)摘要：通过刺孔形貌观察、扫描电镜分析、能谱分析、化学成分分析、金相检验以及硬度测试等方法，对钻杆焊缝刺漏失效的原因进行了分析。结果表明：失效钻杆在焊缝区域存在一定面积的焊接灰斑缺陷，使得钻杆焊缝区的结合强度、疲劳强度以及冲击韧度大大降低，从而导致了该次钻杆焊缝区的早期刺漏失效。最后根据钻杆

2、失效的原因，提出了相对应的改进措施和建议。关键词：焊接灰斑缺陷；钻杆；刺漏中图分类号：TE931文献标志码：B文章编号：1001—4012(2012)10—0693—04CauseAnalysisonPiercingofaDrillingPipeatWeldingAreaYUShi-jie，YUANPeng-bin，MAJin-shan3，JINGSong-long4，GONGDan-mei(1．SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China；2．ShanghaiHilongOilTubularGoodsResearchInstitute

3、，Shanghai200949，China；3．BohaiDrillingTechnologyServicesCompany，Tianjin300280，China；4．China’SOilMaterialShanghaiCompany，Shanghai201103，China)Abstract：Theanalysisofpiercingholemacro—appearance，mierostructure，energyspectrum，chemicalcompositionsandhardnesstestwerecarriedouttothepiercingdrillingpipe．T

4、heresultsshowthatasacertainareaofweldinggreyspotdefectexistedinweldingareaofthedrillingpipe，thebondingstrength，fatiguepropertyandimpacttoughnessofthedrillingpipeweldingseamwerereducedgreatly，whichledtothepiercingofthedrillingpipeearlyatweldingarea．Finally，thepreventionmethodsandsuggestionwereputf

5、orward．Keywords：weldinggreyspotdefect；drillingpipe；piercing焊接灰斑常存在于闪光接触焊中，为粒状或块往现场了解失效情况后取回失效样品，并对其进行状氧化物和硅酸盐夹杂物残留在焊缝中形成的浅坑了检验和分析。焊接缺陷l1]。焊接灰斑的存在容易导致钻杆焊缝早1井况信息期脆性断裂或刺漏失效l2]。钻杆采用摩擦焊接之发生钻杆刺漏的井为直井，发生刺漏时该井处后，能有效避免焊接灰斑缺陷的产生，但如果顶锻压于三开状态，其井下钻具组合为~216mmM1355R力不够或者焊接端面未清理干净也会造成一定面积钻头+~165mm钻铤×l5-I-~165mrf

6、i随钻+的灰斑缺陷。钻杆是钻柱的重要组成部分，其服役~127mm加重钻杆×6+~127ITIITI钻杆。在钻进至条件较为苛刻，焊接灰斑的存在会给石油开采带来井深4200in左右时，钻杆发生刺漏，发生刺漏的钻潜在的隐患，并有可能会造成重大经济损失。杆为新钻杆，纯钻时间较短，规格为~127mill×某油田在钻井作业过程中发生一起钻杆焊缝刺9．19mm，S135钢级钻杆。刺孔部位距离公扣密封漏失效事故，刺漏钻杆的服役时间较短。为了查明面约300inTn，经测量刺孔周向长度约为50mEl，轴该钻杆的刺漏原因，确保钻采的安全可靠性，笔者前向长度约为14min，刺孔宏观形貌如图1所示。收稿日期：20

7、12—01—10井况参数：钻压80kN，转速83r·rain～，泵压作者简介：余世杰(1982一)，男，工程师，博士研究生。26MPa，排量28L·S～，转盘扭矩20kN·In。·693·余世杰等：钻杆焊缝刺漏原因分析钻杆采用摩擦焊工艺焊接，相对传统闪光焊，摩摩擦焊接过程中由于顶锻力不足，未能将焊接过程擦焊具有焊接接头质量高，焊接工艺连续性、稳定性中形成的氧化夹杂物清理干净，在焊缝内壁残留了以及一致性好等特点，在正常工艺情况下产生灰