Page 83 - 理化检验-物理分册2024年第四期

韩舒婷, 等: 某钻井工具探管开裂原因

描电子显微镜下观察, 结果如图7所示。由图7可 SEM 形貌均呈解理花样特征。
知: 清洗后的断口表面仍然覆盖着黑色的腐蚀产物, 对缺陷试样进行能谱分析, 结果如图 8 所示。
且断裂源区( 腐蚀坑处) 聚集较多的腐蚀产物, 这些 由图8 可知: 断口表面腐蚀产物中含有大量的 Cl
产物呈黑色的龟裂状形貌; 断裂源区和扩展区的 元素。

图6 试样1-1被腐蚀后的微观形貌

图7 试样断口SEM 形貌

图8 试样断口表面能谱分析位置和能谱图
固定匹配的特征。该探管材料为奥氏体不锈钢, 奥
2 综合分析
氏体不锈钢在含氧、 氯离子的溶液中容易发生应力腐
由理化检验结果可知: 在裂纹处截断试样后, 发 蚀开裂 [ 2-3 ] 。根据现场提供的资料, 该钻井平台泥浆
现裂纹起源于外壁腐蚀坑, 裂纹呈弧形并向材料内 中氯离子的含量较高, 且该探管是安装在无磁加重钻
部扩展, 断口表面褐色、 棕黄色的腐蚀产物覆盖区域 杆内部, 用来测量短节单元的工具, 泥浆流经探管与
存在断面打开前已经存在的原始裂纹缺陷, 裂纹以 加重钻杆之间, 直接与探管外壁接触。显然, 在当时
的井下特定环境下, 氯离子为探管外壁应力腐蚀提供
穿晶方式向内扩展, 裂纹处腐蚀产物中含有大量 Cl
元素。 了腐蚀环境, 是发生应力腐蚀的主要原因之一。
应力腐蚀断裂是材料、 应力和腐蚀环境三者共 该探管外壁裂纹处均存在腐蚀坑, 腐蚀坑处具
同作用的结果。应力腐蚀中材料种类和环境介质有 ( 下转第71页)

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