【7A文】钻柱标准在预防失效中的作用.ppt

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1、钻柱标准在预防失效中的作用1汇报主要内容钻柱标准常见钻柱构件失效形式失效与接收判据产品规范要求钻柱设计方法钻柱构件检验方法钻柱标准的作用21、钻柱标准标准就是用户一致认同的、有一定的公认性、在理论上对产品、工艺、试验或过程作了最好的规定的规则和要求。分类与命名或分类和标记(选用系列产品)、要求抽样(可并入质量评定程序或检验规则中去)试验方法质量评定程序或检验规则标志、标签、使用说明书和包装、运输、贮存等。3常用钻柱构件标准APISpec5D，钻杆规范APISpec7，旋转钻柱构件规范APIRP7G，钻柱设计和操作极限ISO11961，石油和天然气工业

2、钢制钻杆规范DS-1TM，第1卷“钻井用管材产品规范”；第2卷“钻柱设计和操作”；第3卷“钻柱检验”NS-1，新的和修复钻井和完井设备质量及检验要求SY/T5144，钻铤SY/T5146，整体加重钻杆SY/T6509，方钻杆SY/T5824，钻杆分级检验方法SY/T5290，石油钻杆接头SY/T5200，钻柱转换接头42、常见钻柱构件失效形式变形：钻具拉长、挤扁、弯曲、粘扣；过载：脆性断裂、塑性断裂；磨损：尺寸减小、热裂、冲蚀磨损；腐蚀：[O]、CO2、Cl-均匀腐蚀和坑腐蚀；应力腐蚀：H2S应力腐蚀、氢脆；疲劳断裂：疲劳、腐蚀疲劳。失效（结构的、功

3、能的）：钻柱构件断裂、泄漏或发生总体塑性变形的一种状态。主要考虑结构失效。563、失效与接收判据接收判据是已用钻柱构件通过检验必须具有的尺寸、属性和性能。已用钻杆接收判据第一个工业列表写入在APIRP7G中。最初设立了1级（新钻杆）到5级（报废）五个级别。APIRP7G给出了接收判据，但是没有给出评价这些判据的检验程序。分级实际上就是把属性作了分组。接收判据的定义7接收判据的种类出现裂纹，不管严重程度，必须拒收，如疲劳裂纹。已知载荷极限的判据。如工具接头抗扭强度。此类判据可以进行修正。对操作有影响，但影响程度不能准确确定。如卡瓦钳印。可能会、也可能不

4、会影响钻柱操作的判据。如磨损或损伤。8BHA接头疲劳振动。操作参数、钻柱配置。BSR，内径和外径控制。SI，SR，按设计组，对应检验类。冷滚压。磨合。应力减轻结构，根据规格有尺寸要求。螺纹设计。检验：不允许有裂纹。探伤周期。重车扣，疲劳裂纹不能以赶扣方法去除，只能切掉。原因比较复杂，综合治理。9管体疲劳和腐蚀疲劳振动，操作参数、钻柱配置。内加厚，Liu，Miu，R。韧性：标准级54J（21℃）；苛刻级80J（-20℃）。腐蚀坑，内涂层，内涂层检验，DS-1TM比对照片。CI，井眼轨迹，按设计组，对应检验类。HWDP。检验：不允许有裂纹。探伤周期。10

5、管体弯曲管体弯曲是一种变形失效。判据：管体不能有明显可见弯曲。管体弯曲的事实表明管体在过去服役中受力超过了其屈服强度。弯曲管体更容易摆动，因此更易疲劳损伤。这样可能对套管产生附加侧向力，造成套管磨损。使用弯曲管体的定量影响很难确定，因为强度和负载能力可能没有降低。11外螺纹接头拉长过载变形失效不允许有超过0.15mm/50.8mm的拉长。螺纹牙顶间隙不超过1.59mm。螺纹面均匀磨损不能超过0.254mm。有超过屈服的历史，会导致接头泄漏、螺纹粘扣。12内螺纹胀大变形失效内螺纹胀大不能超过0.79mm。接头发生过过扭矩。这也许对内螺纹承受扭转载荷的能

6、力以及密封压力的能力影响很小或没有影响，但内螺纹抵抗高侧向力下劈裂的能力会被削弱。13接头外径磨损磨损损伤判据：优等级和2级：工具接头抗扭强度达到80%的管体抗扭强度。优等降低TSR级：60%。内螺纹接头抗扭强度是由其外径决定的。可能导致抗扭失效，接头劈裂、胀扣。14管体外径变化变形损伤判据：优等级±3%；2级±4%；可能对承载能力没有实质影响，但对卡瓦的正确操作有影响。承载不均。证明在超屈服状态下工作过。15管体表面腐蚀坑腐蚀损伤判据：深度≤3.175mm；优等级剩余壁厚≥80%，2级≥70%；腐蚀坑造成应力集中而加速疲劳裂纹的形成。很难量化，上述

7、判据是人为容限。16卡瓦区钳印和咬伤机械损伤优等级≤10%邻近壁厚。2级：≤20%邻近壁厚。造成应力集中并且加速疲劳裂纹形成。也可能成为腐蚀、应力腐蚀断裂源。10%时应力增加80%。17密封面损伤磨损损伤判据：没有金属突起或腐蚀产物，密封面没有深度超过0.79mm或宽度超过20%密封宽度的间断。导致密封失效，刺漏。18台肩面压陷与修整机械损伤修复判据：每次修整不能超过0.79mm，累积修整不能超过1.59mm。内螺纹镗孔深度=新接头名义深度-加工公差-1.59mm。外螺纹颈部长度不能超过匹配内螺纹镗孔深度减去1.59mm。过度修整导致密封载荷不足，可

8、能引起井下台肩面分离。还会产生内螺纹环向拉伸应力导致内螺纹劈裂失效。194、产品规范要求将APISpec5D