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杨向同, 等: 某井特殊螺纹接头油管脱扣原因分析

硬度.接箍扭矩台肩完好, 说明接箍开裂时所受扭
矩并不大.
开裂油管接箍内螺纹不同位置螺距偏差测量结
果见图 ６ .螺距测量结果表明, 在脱扣时由于接箍
开裂, 不同圆周部位螺纹受力不同.
宏观分析结果表明, 油管接箍开裂导致油管接
头脱扣.
１．２ 金相分析
采用 MEF４M 型金相显微镜及图 像 分 析 系 统
对油管基体材料进行金相分析.由表 ２ 可见, 脱扣 图 ６ 开裂油管接箍内螺纹不同位置的螺距偏差
外螺纹接头和开裂接箍的非金属夹杂物含量不高, Fi g 敭６ The p itchdeviationof j ointboxofthecracked
晶粒细小, 显微组织为正常的回火索氏体. tubin g cou p lin g atdifferent p ositions
表 ２ 金相分析结果
Tab敭２ Themetallo g ra p hicanal y sisresults
非金属夹杂物含量
试样 A B C D 晶粒度 显微组织
细 粗 细 粗 细 粗 细 粗
脱扣外螺纹接头 ０．５ ０ １．０ ０ ０ ０ １．０ ０ ８ 级 回火索氏体
开裂接箍 ０．５ ０ ０．５ ０ ０ ０ １．０ ０ ８ 级 回火索氏体

接箍裂纹源区断口表层有一层灰色非金属物,
其下方有多条裂纹.裂纹扩展区( 裂纹两侧) 组织与
其他区域相同.裂纹内有灰色非金属物, 如图 ７ 所
示.断口附近接箍端面外壁裂纹里也有类似的灰色
非金属物, 其形貌具有淬火裂纹在高温回火过程中
氧化的特征.裂纹扩展区发现沿晶裂纹形貌, 具有
明显的应力腐蚀裂纹特征, 如图 ８ 所示.

图 ８ 接箍端面外壁裂纹扩展区形貌及显微组织
Fi g 敭８ Thecrackp ro p a g ationareamor p holo gy onouter
surfaceofthemicrostructure
接箍 上 取 硬 度 试 样, 依 据 ASTM E８－１５ 使 用
RB２００２ 型硬度计对其进行硬度试验.试验结果见
表 ３ , 可见脱扣外螺纹接头和开裂接箍的屈服强度
以及接箍的硬度均高于油田技术要求.
图 ７ 接箍端面外壁裂纹及附近灰色非金属物
１．４ 化学成分分析
Fi g 敭７ Thecracksonoutersurfaceofthecou p lin g endandthe
采用 ARL４４６０ 型直读光谱仪对脱扣外螺纹接
nearb yg ra ynonＧmetallicmaterial
头和开裂接箍取样进行化学成分分析, 分析结果见
１．３ 力学性能试验
表 ４ , 可见各元素含量均符合油田技术要求.
分别在脱扣外螺纹接头和开裂接箍上取纵向拉
２ 分析与讨论
伸试样, 依据 ASTM A３７０－１３ 使用 UHＧF５００KNI
型拉伸试验机对其进行拉伸试验; 分别在脱扣外螺
在自重或外力作用下, 油管柱内、 外螺纹接头相
纹接头及开裂接箍上取纵向和横向冲击试样, 依据
互分离脱开的现象称之为脱扣.脱扣会导致管柱落
ASTM E２３－１２c 使用 PIT３０２D 型冲击试验机对其
井, 破坏管柱的结构完整性和密封完整性 [ １Ｇ１１ ] .
进行夏比冲击试验; 分别在脱扣外螺纹接头和开裂
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