硫化氢腐蚀环境下的钻具失效研究.pdfVIP

2009年 第 38卷 石 油 矿 场 机 械 第 3期 第 62页 0IL FIELD EQUIPMENT 2009，38(3)：62～65 o o 文章 编号 2009 硫化氢腐蚀环境下的钻具失效研究 刘永刚 ，罗琼英 ，李三昌。，王青林 (1．中国石油天然气集团公司 管材研究所 ，西安 710065；2．川I庆钻探工程公司 钻具井控公司，重庆 401124； 3．中国石油西部钻探 克拉玛依钻井公司，新疆 克拉玛依 834000；4．渤海能克钻杆有限公司，河北 青县 062650) 摘要 ：在含 H。S的天然气储层的开采过程 中，钻具 时常会发生 H。S应力腐蚀 ，出现钻具脆性断裂 失效事故，对钻具的安全性造成严重威胁。通过对一起 失效钻杆的断 口宏观形貌、金相组织、化学 成分 、断 口微观形貌和力学性能进行全面的试验分析 ，结合钻杆的使用环境，判定钻杆失效为 H S 应力腐蚀开裂 ，并提 出了预防钻杆失效的建议和措施 。 关键词：H2S；钻杆 ；应力腐蚀 ；失效 中图分类号：TE921．2 文献标识码 ：A ResearchonDrillToolsFailureinHydrogenSulfideEnvironment LIU Yong—gang ，LUO Qiong—ying。，LISan—chang。，WANG Qing—lin (1．ResearchInstitutionofTubularGoodsofCNPC，Xi’an710065，China；2．DrillingToolsandWellControl CompanyofChuanqingDrillingCorp．，Chongqing401124，China；3．DrillingCompanyofWestDrilling Corp．ofCNPC，Kelamayi834000，China；4．BohaiNkkDrillPipeCo．，Ltd．，Qingxian062650，China) Abstract：Duringtheexploitationofthenaturalgasreservoirrecently，thehydrogensulfidestress corrosiontodril1toolstookplaceoccasionally．whichresultedinthebrittlefracturefailureacci- dentofdrilltoolsandseriousthreattothesafeofdrillingtools．Through thecomprehensivea— nalysison fracturesurfacemacroscopicfeature，m icrostructure，chem icalcomposition，fracture surfacemicroscopicfeature，mechanicalpropertiesand theuse condition ofonefracturefailure drillpipe．A conclusion wasmadethatthefailurecauseofthedrillpipewashydrogen sulfide stresscorrosionandsuggestionsandmeasuresforpreventioncongenerfailurewereputforward． Keywords：hydrogen；drillpipe；stresscorrosion；failure 随着天然气资源的勘探 与开发，一些高含 H S 材料的强度和硬度越高，发生硫化物应力腐蚀开裂 的天然气气 田(藏)正在被不断地发现和开发。据统 失效的机率也越大。因此 ，在实际的钻井作业过程 计 ，四川盆地中的天然气气 田约 2／3含 H s，在 “十 中，对含有 H S的气藏资料进行开发时，常使用抗 五”期间探 明的天然气储量 中有 990亿 m。为高含