L80油管力学性能不稳定原因分析
油管故障原因分析及防治措施

油管故障原因分析及防治措施
张世甫
【期刊名称】《钻采工艺》
【年(卷),期】2001(024)005
【摘要】油管故障是油(水)井经常发生,且造成损失很大的故障.它给油(水)井的正常生产和井下作业带来诸多不便.文中归纳油管损坏的原因有:斜扣硬上致使油管丝扣损坏;滑道对油管的损坏;击打、碰撞、咬伤使油管损坏;疲劳破坏使油管断裂;腐蚀引起的损坏;磨损造成的损坏;火烧堵死的油管造成的损坏等.其中有人为因素(违章作业)造成的损坏,也有操作不当、油管材质低劣、加工工艺不合格造成的损坏.在分析各种损坏原因的基础上,提6条措施预防此类故障发生,对油田生产管理有一定的借鉴作用.
【总页数】3页(P75-76,84)
【作者】张世甫
【作者单位】长庆石油勘探局第一采油技术服务处
【正文语种】中文
【中图分类】TE831.2
【相关文献】
1.泵站机电设备故障原因分析及防治措施 [J], 牛斌
2.配电线路鸟害故障原因分析及防治措施 [J], 张命勇
3.接触网电气烧伤故障原因分析及防治措施 [J], 于冬冬
4.输油管道输油泵故障原因分析及对策研究 [J], 欧永红; 徐立东; 王历红; 李军
5.接触网电气烧伤故障原因分析及防治措施 [J], 于冬冬
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油田抽油机井油管失效原因分析

油田抽油机井油管失效原因分析
1. 腐蚀:油田环境中的酸性物质和盐类会对油管部件造成腐蚀,导致油管壁的腐蚀、侵蚀、磨损等失效。
2. 疲劳:长期的载荷作用下,油管会出现疲劳断裂。
特别是在工作过程中可能会出
现频繁的上下移动、弯曲、扭转等变形载荷,导致油管出现疲劳断裂。
3. 火灾:油田工作环境中可能存在着火灾风险,一旦发生火灾,油管可能会被高温
烧毁,导致失效。
4. 环境因素:油管在油田工作时暴露在恶劣的环境中,例如高温、高压、酸性环境等,这些因素可能导致材料老化、变质,从而引起油管失效。
5. 操作错误:操作人员的操作不当可能导致油管失效。
油管在安装、维修、运输、
使用过程中的疏忽、错误操作等可能导致油管受损或失效。
为了减少油田抽油机井油管的失效概率,需要采取以下措施:
1. 选用合适的材料:选择抗腐蚀、抗磨损的材料制造油管,提高其使用寿命。
2. 加装抗腐蚀涂层:在油管表面加装抗腐蚀涂层,减少腐蚀的发生。
3. 加强维护保养:定期对油管进行检查、维护和保养,及时发现和处理油管问题,
延长其使用寿命。
4. 增加工作环境监测:加强对油田工作环境的监测,及时发现有害环境因素的存在,采取防护措施。
5. 加强操作培训:加强油田操作人员的岗前培训,提高其操作技能和安全意识,避
免操作错误导致油管失效。
油田抽油机井油管失效可能是由腐蚀、疲劳、火灾、环境因素和操作错误等多种原因
造成的。
为了减少失效概率,需要采取适当的材料选择、涂层加装、维护保养、环境监测
和操作培训等措施。
石化动设备管道失效原因分析

石化动设备管道失效原因分析
石化动设备管道失效原因的分析涉及复杂的工程领域和专业知识,需要进行详细的技术评估和现场调查。
通常情况下,石化动设备管道失效的原因可能包括以下几个方面:
材料问题:管道材料使用不当、质量问题、腐蚀等可以导致管道失效。
腐蚀和磨损:管道内部受到腐蚀或磨损,尤其是在输送腐蚀性介质或高速流体时容易出现失效。
疲劳和裂纹:长期使用和连续载荷作用下,管道可能发生疲劳开裂,地震或其他外力也可能导致裂纹产生。
过温和过压:超过设计温度和压力限制可能引起管道材料的变形、脆化或破裂。
不合理的设计或施工:管道在设计、安装和使用过程中存在缺陷,如弯头半径太小、焊接质量差等。
外力破坏:意外事故、外界冲击或挤压等因素可能导致管道失效。
针对具体的管道失效情况,需要进行专业的工程分析和评估,以确定准确的失效原因。
在石化动设备领域,工程师和专业技术人员通常负责进行详细的失效分析和探查。
关于油管失效原因及防范措施的分析

关于油管失效原因及防范措施的分析摘要:油管的失效问题是普遍存在并一直困扰着油田生产的大问题,油管长期在含油、气、水、聚合物等的复杂环境中工作,并承受液柱力、摩擦力、交变载荷,特别是当油田进入高含水后期,由抽油机井油管失效造成的故障明显增加,这不仅增加了作业费用,使原油成本增加,效益下降,同时还影响原油产量,给生产管理带来诸多困难。
本文就油管失效原因及预防措施进行论述。
关键词:油管失效损坏丝扣一、油管失效原因分析1 现场施工操作对油管造成的损坏1.1 斜扣硬上致使油管丝扣损坏上一根公扣与下一根母扣同时损坏,丝扣损坏段从丝扣始端开始逐渐均匀推进,并且从始端向末端刮削前进,在损坏段表面覆有环状或长条丝状铁丝,损坏的丝扣段表面与油管本体表面平行,无坑孔变形。
分析其原因主要是:(1)由于修井时井架竖立不正,使游动滑车在自重静态下与井口中心线不在一条直线上,当油管悬吊起时,在自重作用下而偏离井口,上扣时便出现斜扣;(2)游动滑车虽与井口对正,但由于滑车摆幅较大,未等滑车静止便进行上扣,出现斜扣;(3)游动滑车下放过低甚至压在油管上端而出现斜扣;(4)油管弯曲在上扣时出现斜扣。
1.2 滑道滑行对油管的损坏(1)油管在滑道上滑行时,当滑行油管长度大于滑道长度时,滑行时对丝扣损坏很大。
小滑车中心部位的胶皮由于长期使用已经损坏,不能有效的保护油管的丝扣部位。
(2)油管滑行时对滑道油管的损坏。
由于油管在滑道上滑行,从而使滑道油管本体形成痕迹,随着滑行根数增加,沟痕越深。
而且这样的沟痕通常表现为越靠近井口,沟痕越浅。
分析其原因主要是:各基层作业施工小队主要领导责任心不强,队伍管理制度不健全,职工质量意识淡薄,使职工的低标准、老毛病、坏习惯没有彻底根除;没有严格执行井下作业施工质量标准,没按“三标”施工;新作业、新形象没有得到充分的体现。
1.3 由于击打、碰撞、咬伤等使油管失效(1)作业时由于击打、碰撞在油管表面留下内陷的坑痕,导致管径缩小,活塞通不过造成工序返工或勉强通过而加剧杆、管摩擦导致漏失。
油管失效原因分析及防范措施

油管失效原因分析及防范措施作者:李冬征来源:《中国科技博览》2015年第09期[摘要]在油田油水井开发生产中,因油管损坏失效造成的油水井停井很多,且造成的经济损失较大。
结合生产实际归纳油管失效的原因有:斜扣硬上致使油管丝扣损坏;滑道对油管的损坏;击打、碰撞、咬伤使油管造成损坏;也有操作不当、油管材质低劣、加工工艺不合格造成的损坏等。
在分析各种损坏的原因的基础上,提出四条措施预防此类故障发生,对油田生产管理有一定的借鉴作用。
[关键词]油管失效损坏丝扣中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0043-01一、研究背景胜利油田经过几十年的开发,目前已进入高含水开发后期。
一方面剩余油主要分布于低压低渗透潜力储层,造成泵挂越来越深;另一方面,随着多年的开发,井内射开小层较多,而胜坨油田非均质性较为严重,层间差异较大,为充分发挥油层潜力,必须实施分采分注,因为井下管柱的工作条件日益恶劣,油水井作业频繁,油管损伤失效是油水井作业的主要原因之一。
因此,分析油管损坏失效机理,找出预防措施,对于延长油井生产周期,提高经济效益有着十分重要的意义。
二、油管失效原因分析1 现场施工操作对油管造成的损坏1.1 斜扣硬上致使油管丝扣损坏上一根公扣与下一根母扣同时损坏,丝扣损坏段从丝扣始端开始逐渐均匀推进,并且从始端向末端刮削前进,在损坏段表面覆有环状或长条丝状铁丝,损坏的丝扣段表面与油管本体表面平行,无坑孔变形。
分析其原因主要是:(1)由于修井时井架竖立不正,使游动滑车在自重静态下与井口中心线不在一条直线上,当油管悬吊起时,在自重作用下而偏离井口,上扣时便出现斜扣;(2)游动滑车虽与井口对正,但由于滑车摆幅较大,未等滑车静止便进行上扣,出现斜扣;(3)游动滑车下放过低甚至压在油管上端而出现斜扣;(4)油管弯曲在上扣时出现斜扣。
1.2 滑道滑行对油管的损坏(1)油管在滑道上滑行时,当滑行油管长度大于滑道长度时,滑行时对丝扣损坏很大。
油管失效原因及检修措施浅析

油管失效原因及检修措施浅析作者:田静刘新亚高原杰来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第12期摘要:油管修复是采油厂降低生产综合成本的重要措施。
油管常见失效原因主要有管体损伤、管表面腐蚀、油管结垢等。
目前清洗、探伤、清水试压等措施能够一定程度检测出油管内、外壁及本体的制造及使用缺陷,保证油管的修复质量。
本文主要针对油管失效原因、修復技术发展现状进行了简要探讨。
关键词:油管;修复;技术油管失效问题是普遍存在并一直困扰油田生产的大问题,油井作业结束后,油管常出现沾满油污、坏扣、粘扣现象,清洗修复等工作大大增加油井开发成本。
特别是当油田进入高含水后期,油管等失效概率升级,造成故障明显增加,直接增加作业成本,同时还影响原油产量,给生产管理带来诸多困难。
1 油管失效原因分析1.1 油管密封失效油管靠丝扣完成连接密封,丝扣质量直接决定油管工作效果。
丝扣损坏主要原因有两个:①在用油管长期疲劳作业,公扣和母扣之间缝隙加大,不断磨损,丝扣密封胶失效后,无法在频繁交变载荷的作用下始终保持密封,丝扣牙逐渐变形使丝扣的咬合出现缝隙,开始渗漏,最终导致漏失和脱扣;②动载荷对油管漏失影响显著。
作业冲次越大,载荷波动次数增加,波动幅度增大,从而造成油管漏失;此外,随液面深度增加,油管丝扣承受的液柱压差越大,造成有缺陷的油管丝扣漏失的比例也就越高。
1.2 杆管偏磨导致油管漏失井底套管位置与管杆位置并非理论同心圆与圆心位置模型,可简化为精度不高的抽吸模型。
柱塞与泵筒之间存在较大摩擦力,增加磨损,复杂井况及受力变化导致实际行程不同心,致使运移时弯曲与油管等摩擦,出现杆管偏磨现象。
1.3 油管腐蚀腐蚀疲劳是金属材料或构件在受循环应力及腐蚀介质的共同作用下产生的,腐蚀疲劳的裂纹源多半是在材料表面上形成的。
井液腐蚀下,油管表面会产生局部腐蚀,形成蚀坑,腐蚀坑处又易产生应力集中,从而形成腐蚀疲劳裂纹源。
这些裂纹源受上下冲程载荷变化的影响,会快速的扩展,最终导致油管早期失效。
油田抽油机井油管失效原因分析

油田抽油机井油管失效原因分析油田抽油机井油管是石油开采过程中不可或缺的重要设备之一。
然而,在日常的生产过程中,我们常常遇到油管失效的情况,严重影响了生产效率,也增加了维护成本。
油管失效原因多种多样,下面我们对其中比较常见的进行深入分析和探讨。
一、腐蚀失效在油田开采的过程中,注入的注水中含有大量的酸性物质,这些酸性物质会与油管壁的金属发生化学反应,从而导致油管的腐蚀损伤。
同时,氧化反应也会加速油管腐蚀,导致失效。
腐蚀损伤严重的油管会出现许多小孔、裂缝和缺陷,影响油管的密封性能和机械性能,导致泄漏或者爆炸等严重后果。
二、疲劳失效油管在经过长时间的反复工作后,会逐渐产生微裂纹。
这些裂纹会在重复受到压力的作用下逐渐扩大,最终导致油管疲劳失效。
同时,油管的内外压力差异也会加速裂纹的扩大。
疲劳失效的油管往往表现为断裂、弯曲变形等现象,会直接影响生产效率和工作安全。
三、原材料缺陷有时候,油管在制造过程中出现了一些原材料缺陷,这些缺陷会在使用过程中被放大。
例如,油管表面可能存在钢板质量问题,或者焊缝质量问题。
这些问题会导致油管失效的风险增加,严重时可能导致油管突然断裂。
四、操作不当操作不当也是导致油管失效的原因之一。
例如,过度使用压力、温度设置不当、频繁地调整运行参数,都会导致油管过度磨损,从而出现失效现象。
此外,不合适的维修和保养措施也会加速油管失效的发生。
在日常的生产过程中,避免油管失效对于维护生产效率和工作安全至关重要。
因此,应该通过定期维修、保养和检查,及时排除潜在问题和风险,有效延长油管的使用寿命。
在进行新油管的选购过程中,应当向生产厂家了解更多信息,比如油管的材质和工作性能等,确保选择到适合自己工作条件的产品。
油管故障原因分析及管理方法探讨

( 2 ) 油管脱。①油管下井时上 扣扭矩不 够。②管丝
扣腐蚀 老化严 重 , 再在 拉伸 压缩 交 变应力 作 用下 脱扣 。 ③管丝扣 偏磨 、 腐蚀 严 重 , 造 成管 脱 。④ 油 管腐 蚀 。埕 岛油 田油井处 于高温 、 较高含 水及伴 生有 H : s 气 体和细
( 2 ) 防治断脱 。从 油管断脱 的原 因主要是 油管材 质 缺 陷、 油管丝扣加工 时存 在应力 缺陷腐 蚀及受交 变应 力 频繁作用 的结果 。因此 , 防治油管 断脱应 从 以下 几个 方
2 . 原 因综 合 分 析
海 一生产管理 区 目前管理 着油水 井 1 5 1口, 其 中电
泵井 9 6口, 螺杆泵井 1 9口, 自喷井 1口。 目前 使用 的油
管大部 分 为外 径 7 3 m m, 内径 6 2 m m, N 8 0钢级 , 渗 氮 防
腐 。2 0 1 2年管理 区累计作 业 电泵井 1 7井 次 , 其 中油井 维护作业 9井次 , 措施作业 8井次 ( 带 产作业 2井次 、 电
效果。
主题 词 : 油管 ; 故障 ; 原 因; 管理 ; 效果 油管现状
一
、
这些 因素 的协 同作用 , 加速 了油管 的腐蚀速度 , 使油管腐 蚀更加严重 , 同时管丝 扣接头处 相对 于管本体更 容 易发 生局部 的小 阳极与大 阴极缝 隙腐蚀 电池 , 也为 发生应 力 腐蚀埋下 隐 患。⑤ 油管结 垢 。油 管 结垢 现象 绝 大多 数 情况 出现在 水井 上 。注 水井 油 管 内外采 集 到 的垢样 包 括各种各 样 的无机 物 以及 石油 和 沥 青 为 主 的有 机 物 。 其 中无机物结垢居多 。
中, 管理和施工人员 , 质量意识淡薄 。 三、 防治对策
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( 2) 回火炉温度测量和控制不能及时跟上 生产的变化。回火炉设计原理是煤气在燃烧室 内燃烧, 利用鼓风机将热风经过管道传到炉膛 出料口端, 再利用炉内出料口到进料口的压力 差, 向进料口传导热。这种设计好处是从炉膛 出料口到进料口温度均匀递减, 有利于管子均 匀加热。但是, 测量点设计在燃烧室内, 对于 大批量规模生产, 生产比较稳定, 影响不大。 对于生产批量小, 或生产不正常, 需经常调整 炉内温度时, 就存在从调整燃烧室内的温度到 炉膛内有响应, 有一定的时间差, 在反复调整 中, 炉膛内的温度总是比要求慢半拍, 造成回 火炉温度控制不能及时到位。
696
0.886 9
0.28
617
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C 含量为 0.27% ~0.32%, 屈服强度、抗拉强度均 提高了 14 MPa, C 含量在 0.27% ~0.29% 之间变 化很小, C 含量超过 0.30% 后, 相对变化较大。
1 L80 油管力学性能要求
API 5CT 规 范 对 L80 钢 级 油 管 要 求 : 必 须 经过调质处理; 抗拉强度≥ 655 MPa; 屈服强度
552 ~655 MPa; HRC ≤ 23。分析 L80 钢级力学 性能要求, 屈服强度允许波动范围很小, 只有 103 MPa, 是 API 5CT 其 它 钢 级 屈 服 强 度 范 围 的一半。这么高的要求, 在其它标准中也没有 见过。
900
35
640
70
671 667 669 771 767 769 20.8 21.6 21.2 0.870
900
35
660
70
610 616 613 696 698 697 22.2 22.8 22.5 0.879
900
35
680
70
551 554 552.5 641 628 634.3 24.6 26.2 25.4 0.871
通过对该公司 2006 年 7 ~12 月 L80 油管拉 伸 性 能 数 据 的 统 计 , 其 屈 服 强 度 中 值 为 616 MPa, 标准差 27.88 MPa, 按正态分布概率统计:
( x- u) 2
P( a < x< b) = 1
"b - e 2σ2 dx
( 2)
!2πσ a
式中 P ( a < x < b) 为正态分布随机变量 x 落在 区间 ( a, b) 内的概率, σ为标准差, u 为正态
HS02 钢属于中碳低合金钢, 影响强度的主 要成分是 C, 该公司统计了 2007 年 7~11 月 L80 油管拉伸性能和化学成分数据 ( 见表 2) , 平均
表 2 平均碳含量对平均屈服强度和 平均抗拉强度影响
碳 含 量 /%
平均屈服 强 度 /MPa
平均抗拉 强 度 /MPa
屈强比
0.27
617
Analysis of Unstable Mechanical Per for mance of Oil Tube L80
SUN Yong-ping
( Hengyang Steel Tube ( Group) Co.Ltd., Hengyang 421001, China)
ABSTRACT: Oil tube L80 has a low first - time qualification rate, It' s only about 80% in 2006, causing repeated heat treatment, not only wasting the resources, but also directly affecting contractual delivery and production arrangement. In view of the above, analyzed the reason of unstable mechanical performance of oil tube L80, and proposed the relevant step. KEY WORDS: oil tube L80; process capability; yield ratio
第 36 卷 第 3 期 2008 年 5 月
金属材料与冶金工程 MET AL MAT ERIALS AND MET ALLURGY ENGINEERING
Vol.36 No.3 May 2008
L80 油管力学性能不稳定原因分析
孙永平
( 衡阳钢管 ( 集团) 有限公司, 湖南 衡阳 421001)
表 4 标准差为 27.88 MPa 时, 屈强比 与理论合格率关系
屈服强度 屈服强度 屈强比 屈服强度 理论合
下限/MPa 上限/MPa
范围/MPa 格率/%
552
655
0.843
103
93.42
557
655
0.85
98
92.16
563
655
0.86
92
89.9
570
655
0.87
85
87.4
576
655
0.88
79
84.14
583
655
0.89
72
80.3
590
655
0.9
66
75.8
596
655
0.91
59
71.08
603
655
0.92
52
65.28
4 具体措施
4.1 提高工序能力指数 根据前面的分析, 缩小 L80 C 含量允许 波
40
金属材料与冶金工程
Vol.36 No.3
动范围, 控制回火温度的波动可提高屈服强度 工序能力指数, 减小屈服强度波动。考虑缩小 C 含量允许波动范围的经济性, 改 L80 钢 C 含量 允 许 波 动 范 围 从 原 来 的 0.06% ( 0.27 ~0.32% ) 为 现 在 的 0.04% ( 0.22 ~0.25% ) 。 另 外 , 对 回火炉进行改造。即在保留燃烧室测温点的
( 3) 回火炉测温度点太少, 不能反映炉内 的整体情况, 特别是生产批量小, 需经常变更 钢种和回火炉温度时, 由于在进料口端没有测 温点, 容易发生回火温度没有到温就开始进料 的情况, 而影响回火质量。 3.3 试验误差的影响
造成试验误差的主要原因有试样加工不标 准, 特别是加工面不平行, 不使用引伸计, 测 量误差等。 3.4 屈强比的影响
通过对热处理分厂回火炉的现场监测, 发 现存在如下问题:
( 1) 回火炉炉温不能自动控制。由于设备 原因, 自动调温一直不能用, 必须要人 24 h 监 控, 人工调温。在煤气压力不稳, 生产小停等 情况下, 如果人员监控不及时, 造成热处理温 度波动。
2008 年第 3 期
孙永平: L80 油管力学性能不稳定原因分析
分布的中值, x 为变量。 一次送检合格率应为 91.92%, 但实际只有
82.4%, 与理论计算相差太远。 通过对 API 5CT 的 L80 屈服强度和抗强度关
系的分析, 屈强比只有达到 0.843, 才能保证屈服 强度有 103 MPa 的允许范围, 而对该公司 2006 年 7 ~12 月 L80 油管拉伸性能数据的统计, 平均屈 强比达 0.892, 屈服强度只有控制在 583~655 MPa, 才 能 保 证 抗 拉 强 度 达 到 655 MPa 以 上 , 屈 服 强 度范围只有 72 MPa。按公式 ( 2) 计算一次送检 合格率只有 80.3%, 所以, 在工序控制能力不变 时, 屈强比的大小对一次送检合格率影响非常 大 ( 见表 4, 不考虑屈服强度中值的影响) 。
衡 钢 自 生 产 L80 油 管 以 来 , 拉 伸 性 能 一 次 送 检 合 格 率 一 直 不 高 , 2006 年 只 有 80% 左 右 ( 其它品种钢管屈服强度一次送检合格率一般都 在 99% 以上) , 不是屈服强度偏高, 就是抗拉强 度偏低, 造成热处理分厂反复进行热处理, 不 但浪费资源, 且直接影响到了合同的清交和生 产安排。
38
金属材料与冶金工程
Vol.36 No.3
附图 2006 年 7 ~12 月 L80 屈服强度正态分布
用工序能力指数计算公式计算:
CP =
T= 6σ
Tu- Tl 6σ
( 1)
式中 T 为公差, σ为标准差, Tu 为上偏差, Tl 为 下偏差。
该 公 司 生 产 L80 油 管 的 工 序 能 力 指 数 严 重
分析认为, 目前 C 含量允许波动范围 0.06%, 对屈服强度波动有一定影响, 控制在 0.03% 范围 内相对与目前执行的热处理工艺, 屈服强度变 化较小, 有利于提高工序控制能力指数。 3.2 热处理温度波动的影响
调质工艺对强度的影响主要包括: 淬火温 度、回火温度、淬火保温时间、回火保温时间、 淬火介质, 由于该公司淬火介质为水, 保温时 间由电脑控制, 故主要做了不同淬火温度和回 火温度对强度的影响试验, 结果见表 3。从表 3 可知, 淬火温度对强度影响不大, 回火温度对 强度的影响非常明显, 在 620 ~680 ℃ 之间, 平 均每变化 10 ℃, 强度变化 25.5 MPa, 所以稳定 回火温度对提高强度的稳定性非常重要。
39
表 3 不同淬火温度和回火温度对强度的影响
淬火
回火
屈 服 强 度 /MPa
抗 拉 强 度 /MPa
伸 长 率 /%