Page 80 - 2017物理第四期

闫 凯, 等: 煤层气开发用加厚油管螺纹接头损伤失效分析

２．３ 失效接头金相分析
从抽取的失效油管的管体和接箍上分别制取金
相试样进行分析.结果显示油管管体和接箍显微组
织均为珠光体 ＋ 铁素体, 如图 ３ 和图 ４ 所示.管体
晶粒度等级为 ８．５ 级, 夹 杂 物 含 量 为: A０．５ , B１．５ ,
C０ , D０．５ .接箍晶粒度等级为 ８．５ 级, 夹杂 物含量
为: A０．５ , B０．５ , C０ , D０．５ .管体和接箍的显微组织
均未见异常.
图 ４ 失效油管接箍显微组织形貌
Fi g 敭４ Microstructuremor p holo gy ofthefailuretubin g cou p lin g

３ 螺纹参数及几何尺寸检测

３．１ 加厚油管螺纹参数检测
对与失效油管同批次未使用油管接头的螺纹参
数进行了抽样检测, 共抽查了 ８ 组内外螺纹, 检测项
目包括螺纹紧密距、 齿高偏差、 锥度、 螺距偏差等参
[ ５ ]
图 ３ 失效油管管体显微组织形貌 数, 检测结果见表 ３ .对比 APIS p ec５B－２００８ 相
Fi g 敭３ Microstructuremor p holo gy ofthefailuretubin gbod y 应要求, 抽查的油管接头的螺纹参数均合格.
表 ３ 加厚油管螺纹参数
Tab敭３ Threadp arametersoftheu p settubin g
外螺纹 内螺纹
序号 紧密距 / 齿高偏差 / 锥度 / 螺距偏差 / 紧密距 / 齿高偏差 / 锥度 / 螺距偏差 /
－３
－３
－３
－３
－３
－３
mm ( ×１０ in ) ( ×１０ in / in ) ( ×１０ in / in ) mm ( ×１０ in ) ( ×１０ in / in ) ( ×１０ in / in )
１ １．６４ １ ６４ １ ６．４６ １ ６３ １
２ １．２２ －１ ６３ １ ５．７４ －１ ６３ －１
３ ０．７８ １ ６４ ０ ６．５６ ０ ６４ ０
４ １．１２ ０ ６４ －１ ７．０２ １ ６４ １
５ ０．８８ ０ ６５ ０ ６．８８ －１ ６３ １
６ １．４２ １ ６２ １ ５．０４ ０ ６４ ０
７ １．３４ －２ ６３ ０ ６．３２ －１ ６５ １
８ １．５２ １ ６３ １ ４．３８ －２ ６４ １
标准值 ±３．１８ －４~＋２ ６０~６７ ±３ ３．１８~９．５４ －４~＋２ ６０~６７ ±３

３．２ 加厚油管几何尺寸检测 织也无异常.同批次油管螺纹参数及几何尺寸检测
对失效批次油管的几何尺寸进行了抽样检测, 结果也均符合相关标准技术要求.
共抽查了 ８ 组, 检测项目包括管体外径 D 、 壁厚t , 通过对施工现场的调查得知, 该批油管下井前,
、
加厚部 位 外 径 D４ 管 端 到 加 厚 开 始 减 小 处 长 度 未清洗干净螺纹上的储存脂和杂物, 下井时采用人
、
L eu 接箍长度 Nl 接箍外径 W 等, 检测结果见表４ . 工对中, 拧接采用液压大钳上扣.经查拧接记录, 液
、
[ １０ ]
对比 APIS p ec５CT－２０１１ 相应要求, 抽检油管 压大钳产生的扭矩约４０００N m , 远远超过 APIRP
的几何尺寸均合格. ５C１－１９９９ 推荐的上扣扭矩 ３１２０N m , 也超过标
准可接受变化量的最大扭矩 ３９００N m ; 过大的夹
４ 分析与讨论
持力会造成接箍现场端变形; 未合理控制上扣扭矩
由理化检验结果可知, 失效油管管体和接箍的 会导致扭矩过大从而造成螺纹损伤; 螺纹表面存留
化学成分和力学性能均符合标准技术要求, 显微组 杂物和对扣不对中也会导致上扣时螺纹被损伤.

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