硫化氢环境下G-105和S-135钻杆的低载多冲疲劳性能测试

针对钻杆材料在钻井工程中因承受小能量多次冲击载荷作用而出现的刺穿、断裂等失效情况,提出了对钻杆材料进行评价的一种低载多冲实验方法,应用该方法对G-105 和S-135 钻杆材料进行了测试.在没有腐蚀介质的环境中,改变单次冲击能量的测试结果表明,随着单次冲击能量的增大,G-105 和S-135 钻杆材料的低载多冲抗力下降到了原来的22.2% 和28.7%,钻杆的低载多冲抗力下降显著.在硫化氢环境中,采用NACE TM 0177-96 标准A 溶液分别对G-105 和S-135 钻杆试片浸泡不同的时间,并在2.21 J 的单次冲击功作用下开展了低载多冲测试,结果表明两种钻杆材料的低载多冲抗力随着硫...

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Published in石油钻采工艺 Vol. 38; no. 1; pp. 59 - 63
Main Author 林元华 潘杰 刘婉颖 王其军 潘勇 王书亮
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室%西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 2016
西南石油大学材料科学与工程学院%西南石油大学石油管工程重点实验室
Subjects
低载多冲实验
强度测试
硫化氢
腐蚀
钻杆材料
腐蚀
低载多冲实验
strength test
corrosion
钻杆材料
low-load repeated impact experiment
硫化氢
drill pipe material
强度测试
hydrogen sulphide
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ISSN1000-7393
DOI10.13639/j.odpt.2016.01.013

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Summary:针对钻杆材料在钻井工程中因承受小能量多次冲击载荷作用而出现的刺穿、断裂等失效情况,提出了对钻杆材料进行评价的一种低载多冲实验方法,应用该方法对G-105 和S-135 钻杆材料进行了测试.在没有腐蚀介质的环境中,改变单次冲击能量的测试结果表明,随着单次冲击能量的增大,G-105 和S-135 钻杆材料的低载多冲抗力下降到了原来的22.2% 和28.7%,钻杆的低载多冲抗力下降显著.在硫化氢环境中,采用NACE TM 0177-96 标准A 溶液分别对G-105 和S-135 钻杆试片浸泡不同的时间,并在2.21 J 的单次冲击功作用下开展了低载多冲测试,结果表明两种钻杆材料的低载多冲抗力随着硫化氢腐蚀时间的延长分别下降到了原来的49.8% 和46.9%,且钢级更高的S-135 对腐蚀环境更为敏感.另外,选取典型的冲断断口进行了微观形貌观察与分析,发现了导致破断的脆化相.以上实验结果均表明这种低载多冲实验方法能够较明显地还原钻杆在工作过程中的实际失效情况,尤其是在含有硫化氢腐蚀介质中的失效规律.
Bibliography:13-1072/TE
ISSN:1000-7393
DOI:10.13639/j.odpt.2016.01.013