P110套管螺紋斷裂失效分析

曾 鐘, 王飛宇, 侯 鐸, 張志東, 李 淼

(1. 中石油川慶鉆探工程有限公司 安全環(huán)保質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院， 廣漢 618300；2. 西南石油大學(xué) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室， 成都 610500)

P110套管螺紋斷裂失效分析

曾 鐘1, 王飛宇2, 侯 鐸2, 張志東1, 李 淼1

(1. 中石油川慶鉆探工程有限公司 安全環(huán)保質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院， 廣漢 618300；2. 西南石油大學(xué) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室， 成都 610500)

某油田開采井使用的P110鋼級套管在使用過程中出現(xiàn)斷裂失效。使用宏觀形貌分析、化學(xué)成分分析、金相檢驗、力學(xué)性能測試的方法，結(jié)合現(xiàn)場施工過程中失效套管的使用、維護及螺紋端部的使用狀況分析，詳細分析了套管螺紋斷裂失效的原因并提出預(yù)防措施。結(jié)果表明：該套管斷裂性質(zhì)屬于疲勞斷裂；套管上卸扣過程中的不規(guī)范操作增大了螺紋端局部接觸應(yīng)力，裝配過程中套管與接箍螺紋的軸線偏斜導(dǎo)致螺紋間存在間隙，局部接觸應(yīng)力過大導(dǎo)致螺紋面上的金屬產(chǎn)生變形和磨損；螺紋旋進阻力增大、下井前僅部分旋入，是造成套管螺紋斷裂失效的主要原因。

P110套管；疲勞斷裂；偏斜；應(yīng)力

套管是石油工業(yè)中大量使用的管具，在井筒中起到支撐井壁、封固地層和防坍塌的作用。套管與接箍相連的螺紋接頭部位是套管連接中的薄弱環(huán)節(jié)，套管長期在交變載荷下工作，加上井內(nèi)液體腐蝕等因素的影響，導(dǎo)致套管在使用過程中經(jīng)常會在連接螺紋處發(fā)生疲勞斷裂、漏失、擠毀、粘扣、破損、偏磨、腐蝕等失效事件[1-2]，而其中超過80%的失效事故與螺紋粘扣有關(guān)[3]。……