浅析方钻杆旋塞阀失效原因分析及对策

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方钻杆旋塞阀的失效与受力分析

方钻杆旋塞阀的失效与受力分析
原 因主要 是应 力集 中所致 。 1 2 转 动 失 效 .
旋 塞 阀等在关 键 时刻 不 起 作 用 , 对人 员 、 备 、 将 设 油 气井 和环境 的安全 造 成 极 大 的威 胁 , 至 带 来 灾 难 甚 性 的后 果 , 见方 钻 杆 旋塞 阀在 确 保钻 井 安 全 作 业 可 中起 到十分 重要 的作用 。如何 提高 其工 作可靠 性 是
2. H ua e t o e m b iPe r l u Admi sr to nit a i n Bur au, e i e R nq u 062 00, Chi a) 5 n
Ab ta t:Ai ng a he c us so ly t p— a v a v n us sr c mi t t a e fke l a v l e v l e i e,t ta e c a k ofv l ebo ha r r c a v dy,v l e av b l i mo a l y a d i biiy t t n r s ur al m v bii n na lt o s a d p e s e,t n l i nd s ud e v e n d e The t he a a yss a t i s ha e b e on .
方 钻 杆 旋 塞 阀 的 失 效 与 受 力 分 析
谢 娟 王 德 玉 李 才 良 王启 颜 , , ,
(. 南 石 油大 学 机 电工 程 学 院 , 都 6 00 ;. 北 石 油 管 理 局 , 北 任 丘 0 2 0 ) 1西 成 15 0 2 华 河 6 50
摘 要 : 对现 场使 用的 方钻杆 旋塞 阀主要 存在 阀体 断裂 、 针 高压 下 阀球 转 不动 和主 密封试 压无压 力等 问题 , 方钻杆 旋 塞 阀各种 失效的 原 因进 行 了分析 , 其 受 力情 况进 行 了研 究 , 对 对 并提 出了结 构 改进

方钻杆旋塞阀维修工艺的研究

方钻杆旋塞阀维修工艺的研究

方钻杆旋塞阀维修工艺的研究作者:史辉崔海龙王军汪晶晶袁丹丹来源:《科学与技术》 2019年第1期摘要:方钻杆旋塞阀是钻井过程中必不可少的内防喷工具之一。

由于方钻杆旋塞阀的使用频率较高再加之工作环境恶劣,使用保养不及时或不当操作等诸多因素的影响,所以损坏较为普遍。

对于损坏的旋塞阀如能及时的进行修复,则是节约挖潜的一个重要手段,同时也是为企业创效的一个基本途径。

本文介绍了方钻杆旋塞阀结构、工作原理及主要失效原因,在此基础上制订了一套切实可行的修理工艺方和研制了一套方钻杆旋塞阀专用维修工具,从而提高修理效率和保证修理质量。

此外本文还给出了方钻杆旋塞阀日常维护管理建议。

关键词:方钻杆旋塞阀;失效原因;修理工艺;旋塞阀专用维修工具。

随着油田高压油气田的开发,油气井压力不断增大,易发生溢流或井涌等安全事故。

方钻杆旋塞阀是必不可少的内防喷工具,它在发生溢流或井涌时能有效防止地层流体沿钻柱水眼向上喷出。

同时,方钻杆旋塞阀在钻井作业中,水龙带、高压管汇损坏时,可关闭该装置,进行更换或修复。

由于方钻杆旋塞阀的使用频率较高再加之工作环境恶劣,使用保养不及时或不当操作等诸多因素的影响,所以损坏较为普遍,损坏数量也比较大。

对于损坏的旋塞阀如能及时的进行修复,则是节约挖潜的一个重要手段,同时也是为企业创效的一个基本途径。

然而,方钻杆旋塞阀一经损坏,在修复起来很不容易,特别是在球阀及阀座的取出上非常困难。

为此,研究方钻杆旋塞阀维修工艺和研制方钻杆旋塞阀专用维修工具非常重要。

1、方钻杆旋塞阀结构和工作原理方钻杆旋塞阀是钻柱循环系统中的手动控制阀,是防止井喷的有效工具之一。

方钻杆旋塞阀分为上部方钻杆旋塞阀和下部方钻杆旋塞阀两种,上部方钻杆旋塞阀用于水龙头下端和方钻杆上端之间,下部方钻杆旋塞阀用于方钻杆下端和钻杆上端或方钻杆保护接头的上端之间。

用专用扳手按指示要求转动操作键90度即可实现开关。

在钻井作业中,为避免井喷恶性事故的发生,均应在方钻杆上、下两端组接方钻杆旋塞阀。

塞阀的典型故障分析及处理

塞阀的典型故障分析及处理

47中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.04 (上)塞阀是催化装置的关键设备之一,控制着再生器催化剂的循环量,一旦塞阀关死,再生器将没有待生催化剂可以使用,催化裂化反应无法发生,最终将导致整个生产装置停产。

由此看来,塞阀的故障分析及处理尤为重要。

1 设备原理及工艺生产概况(1)设备工作原理。

塞阀是一种接受4~20mADC 标准输入信号并通过伺服放大器、高精度直线位移传感器、电液伺服阀、伺服油缸从而带动阀头做往复运动,以实现塞阀开关和位移调节的控制机构。

其电液执行机构系统控制方框图如图1。

图1当电气控制系统的输入端接受4~20mA 输入信号经规格化处理转换成0~10V 电压信号,并同时接受位移传感器检测到的实际阀位信号经处理后也转换成0~10V 电压信号,二者在伺服放大器中进行比较,其差值经放大后作为电液伺服阀的指令信号,驱动伺服阀,控制伺服油缸按指定的方向运动,从而带动阀头运动,直到输入信号与反馈信号偏差为零,伺服阀控制电流接近于零,无液压油输出,使其停止在与输入信号相对应的位置上,达到位移与信号平衡。

(2)工艺生产概况。

电液控制塞阀是提升管流化催化裂化装置的关键设备之一。

安装在装置再生器底部的待生立管上,用来调节待生催化剂的循环量,以控制汽提段料位。

在开停工或装置故障时作为切断阀使用。

2 故障分析及处理(1)故障描述。

在生产现场,塞阀最典型的故障是:塞阀突然控制失灵,阀头逐渐向关的方向动作,在即将关死前,生产人员只能现场改手动,并摇回正常位置。

经过十几个小时后,塞阀再次控制失灵,阀头逐渐向开的方向动作,生产人员不得不再次改手动,并摇回正常位置。

以一次典型故障为例:正常生产时,塞阀控制在42%左右,自动调节,3日早6:40左右,在生产人员没有任何操作的情况下,塞阀突然控制失灵,阀头逐渐向关的方向动作,最终关到36%。

浅谈钻具失效原因及相关预防对策

浅谈钻具失效原因及相关预防对策

浅谈钻具失效原因及相关预防对策
王祖锐
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2016(023)009
【摘要】随着社会经济的快速发展,对自然资源的需求量也在不断地增加,相应的安全事故的发生机率也在不断地上升,其中导致经济损失最大的就是钻井事故.造成钻井事故发生的主要原因是由于钻具失效,钻具失效多会造成频繁起下钻,增加作业的时间,严重的甚至会发生井下事故,威胁着人们的生命财产安全,因此需要采取措施来有效的预防钻具失效,减少由于钻具失效而造成的经济损失.
【总页数】1页(P233)
【作者】王祖锐
【作者单位】中国石油集团长城钻探工程有限公司钻具公司辽宁盘锦 124010【正文语种】中文
【相关文献】
1.无张力疝术后复发手术的相关原因及预防对策 [J], 徐建明;程云
2.永久性心脏起搏器植入患者术后发生囊袋相关并发症的原因及预防对策 [J], 周博;甘露;黄大萍;金萍
3.永久性心脏起搏器植入患者术后发生囊袋相关并发症的原因及预防对策 [J], 朱芳一;边惠萍;杨良瑞
4.导管相关性上肢静脉血栓形成42例原因分析及预防对策 [J], 辛绍伟;陈倩;孙岩;袁海
5.小儿骨科医疗器械相关压力性损伤的原因分析与预防对策 [J], 王琳;梁培荣;张素梅
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塔里木油田用钻杆失效原因分析及预防措施

塔里木油田用钻杆失效原因分析及预防措施

Investigation of Failure Causes for Drill Pipes Used in Tarim Oil Field and Relevant Preventative Actions
Zhou Jie 1, Lu Qiang 1, L ü Shuanlu 1,2, Su Jianwen 1, Feng Shaobo 1, Xie Juliang 1, Wang Zhongsheng 1
48
技术交流
塔里木油田用钻杆失效原因分析及预防措施
周 杰 1, 卢 强 1, 吕拴录 1,2, 苏建文 1, 冯少波 1, 谢居良 1, 王中胜 1
( 1. 塔里木油田 , 新疆 库尔勒 841000 ; 2. 中国石油大学机电工程学院 , 北京 100249 )
摘 要 : 塔里木油田 钻 井 条 件 苛 刻 , 钻 杆 受 力 情 况 复 杂 , 容 易 发 生 钻 杆 失 效 事 故 。 分 析 了 钻 杆 失 效 的 原 因 ,
[6-8]
图 3 钻杆内螺纹接头表层摩擦热裂纹及摩擦热影响区形貌
图 4 钻杆内螺纹接头表面白亮淬火层和高温回火层组织
盘转速超过 70 r/min 时钻柱剧烈扭摆震动 , 甩打井 口 , 严重影响了钻井的正常生产 。 钻杆管体和接头由摩擦焊接在一起 , 钻杆的直 线度是由管体直线度和管体与接头对焊后的同轴度 两部分决定的 。 钻杆管体直线度偏差越大 , 则钻杆 管体与对焊接头的同轴度偏差就越大 , 钻杆的直线 度偏差也就越大 ; 管体两端镦粗加厚部分不同方向 的外径差值越大 , 则对焊后管体与接头的同轴度偏 差就越大 。 钻杆管体是按 API Spec 5D 标准 [9]生产和检验 的 。 API Spec 5D 标 准 规 定 所 有 Φ 114.3 mm 及 更

钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究

钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究

钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究[摘要]钻杆失效表现在三个方面:本体断裂、刺漏、钻杆螺纹处失效。

本文将分析并探讨钻杆及其接头的早期失效类型、失效形式、失效原因,并且根据分析原因去寻找应对的方法以及预防的办法。

通过设计优化的钻杆结构,提升钻杆质量,使钻杆失效事故发生的概率下降。

[关键词]分析原因钻杆失效优化设计预防措施钻具0前言失效分析是分析判断材料的失效模式、性质、原因、研究失效事故处理方法和预防再失效的技术活动与管理活动,是一种科学的分析方法。

本文将对钻杆失效进行分析。

钻杆很容易受到磨损以及腐蚀等问题的影响从而引发失效事故。

而仅仅是在我们国家的油田之中发生的钻杆失效事故就多达数百起,钻杆失效不仅会造成极大的经济财产的损失,并且常常影响到工程的进度,后果十分严重。

失败乃是成功之母,通过研究钻杆失效,推进提高钻杆质量以及加强研究钻杆的使用和管理,尽量避免失效事故。

1失效类型分析在钻进过程中的受力繁杂,不仅仅是拉力,还有各种应力,因此失效的种类十分复杂,环境也很苛刻,井下的介质之中还包含有一些具有腐蚀性质的液体,而钻具运转起来后会促使钻杆与井壁之间产生高频率的撞击以及摩擦。

钻杆失效的类型种类繁多,主要可以概括为三大类型:断裂失效或者是刺穿失效;表面受损以及过量变形。

断裂或者是刺穿失效在失效事故比较常见,疲劳以及腐蚀等因素是罪魁祸首。

而腐蚀也极易造成表面受损,机器磨损也是表面受损。

当所受到的应力超过钻杆能承受的极限的是,则会引起过量变形[1]。

1.1断裂失效①过载断裂:如“鳖钻时的钻柱体断裂”,“钻杆遇卡提升时焊缝热影响区的断裂”。

②氢脆断裂:金属中的氢含量过多时,材料在拉力和应力的作用下很容易产生氢脆。

很多人不知道,由硫化氢和盐酸引起的钻柱应力腐蚀断裂也是由于氢的作用造成的。

③应力腐蚀断裂:如“钻杆接触某些腐蚀介质时的应力腐蚀开裂”,“钻柱在含硫油气井中工作时的硫化物应力腐蚀断裂”。

④低应力脆断:此类失效在钻杆失效中占了很大的比例,是最危险的断裂方式之一。

钻杆的失效分析

钻杆的失效分析

钻杆的失效分析石油钻杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具。

钻杆常处于交变应力并且在与井壁摩擦碰撞的恶劣条件下工作,往往成为整个钻井设备与工具中最薄弱的环节,由裂纹发展致穿孔或完全断裂时有发生。

钻柱裂纹成核、扩展、刺漏等事故及断裂的控制是确保钻杆在钻井中运行安全的重要措施。

为此,本文在前人研究的基础上,结合有限元分析,以实验数据为依据,对钻杆材质进行了宏观和微观分析,具体内容如下: (1)在典型钻杆断口分析方面:研究了钻杆断裂断口的形貌,根据其形貌特征得出了钻杆断裂机制,并为下一步的力学分析和微观分析做前期工作。

(2)在钻杆疲劳和断裂分析方面:主要对钻杆上带有的缺陷进行有限元模拟,得到带裂纹的钻杆的应力集中系数,算出了钻杆的疲劳寿命,对钻杆各部分的裂纹敏感性进行比较,得出了钻杆裂纹出现的危险区域,并根据断裂力学理论和有限元分析获得了微裂纹处的应力强度因子。

(3)在钻杆微观分析方面:首先对钻杆进行金相分析比较,找出钻杆性能差异的根本原因,然后用扫描电镜对钻杆进行微观分析,对裂纹和刺孔进行研究,并进行局部化学成分测量,接着研究了钻杆加厚过渡区内表面喷丸处理工艺对钻杆性能的影响,同时对钻杆进行了显微硬度的测量。

本文的创新点: (1)提出了钻杆失效的过程和概念模型,即内表面缺陷-解理断裂-裂纹疲劳扩展-过载断裂,为解决钻杆失效分析中存在的困惑(各项基本检测参数基本合格,刺穿和断裂仍有发生)提出了分析方法和手段。

提出了加厚过渡带断裂和刺穿的原因之一是墩粗加工时,终止变形温度过低,这一认识为工厂墩粗过程的质量控制提供了依据。

(2)将断裂力学的方法与常规的σ-N疲劳试验相结合,为钻杆疲劳分析提供了方法,即以断裂理论为基础计算出裂纹尖端应力分布,并由此算出相应的应力集中系数。

用应力集中系数法与σ-N曲线相结合,计算带裂纹钻杆的疲劳寿命。

(3)探索了钻杆失效的微观分析方法,用大量的实测找出钻杆的内部微观缺陷。

这对钻杆使用方和制造方都有重要价值。

钻井机械设备失效影响及对策分析

钻井机械设备失效影响及对策分析

钻井机械设备失效影响及对策分析摘要:随着科学技术的快速发展,我国石油开采技术不断提高。

在这样的情况下,钻井设备的性能是影响钻井技术的主要因素。

在实际钻进的时候经常会出现机械性能失效现象。

针对此现象,要采取科学合理的措施才能解决钻井机械设备的失效问题。

基于此,本文分析了钻井机械设备失效影响因素,提出了钻井机械设备失效影响因素的解决对策,期望为未来有关研究提供相应的参考。

关键词:钻井机械设备;失效;影响因素;对策在现代社会当中,石油行业与我国国民经济发展与资源储备等情况紧密关联。

石油开采没有办法和钻井机械设备相分离。

然而,在这样的情况下,钻井机械设备经常出现失效现象,会影响正常生产,所以需要探寻该类设施设备出现失效的多种影响因素,运用科学合理的维修与管理策略,保障钻井机械设备实际运用的质量与成效,有效延长此类设备的实际寿命,保证石油开采质量与具体成果。

因此,加强钻井机械设备失效影响因素及对策研究具备现实意义。

1钻井机械设备失效影响因素分析1.1钻井机械设备零件的局部塑性变形在现阶段的石油钻井作业活动当中,会对钻井机械设备起到很大程度上的影响以及冲击。

再加之此类设备所承担的符合非常重,十分容易出现多种零部件的挤压,进而造成钻井机械设备出现变形现象,这样便会造成该类设备的失效。

将石油开采作业钻井泵上部位置的传动齿轮当做是案例,如若该齿轮并不坚固,导致其坚固程度没有办法和实际设计要求相满足,这样在长期负荷条件下会由于挤压而出现变形现象。

长此以往,非常容易造成齿轮出现失效情况。

1.2钻井机械设备疲劳失效对于当前的多种钻井机械设施设备而言,不管是实际作业环境,还是具体作业条件,都非常恶劣。

这样会对钻井机械设备的具体维修作业次数与实践起到很大的影响。

由于长期缺少科学合理的维修作业,非常容易造成钻井机械设备长时间处在疲劳状态当中,进而出现失效现象。

因为此方面的因素造成失效现象难以进行修复。

比如,发电机在钻井机械设施设备当中占据着十分重要的位置,由于其实际作业时间比较上,缺少科学合理的维修作业,非常容易造成设施设备出现断裂现象,最后造成失效。

方钻杆旋塞阀的故障分析和改进

方钻杆旋塞阀的故障分析和改进

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钻井机械性能失效过程的分析及控制措施

钻井机械性能失效过程的分析及控制措施
钻井机械性能出现失效不仅会加大设备维修成本 ,甚至还会 进一步导致油井的报废。根据文献报道约有 7 5 %左右的零件都是 由磨损引起的 ,而这些失效的零部件 ,其中有很 大一部分是可 以 进行修复还原再利用的。对钻井机械设备进行科学的修理和保养 , 使其处于最佳的工作状态 ,是一项重大的工程 。本文通过 分析 目 前油 田机械 性能失效 的原 因,这对预防及延缓钻 井机械性能失效 的发生有着很大的作 用。
钻 井机械性 能 失效过程 的分析及控制措 施
◎关 震 付 杨

备将会直接决定着机械 设备 的故障发生率 ,所以在 日常操作设备 中,要做到规范操作 ,例如在启动机械 设备前 ,按照规范 ,要检 测冷却液是否充足 ,在预热 阶段也要也要等冷却液与机油达到一 定温度 之后 ,才能开始正常的工作 ,而某些操作人员由于一时心 急与疏忽 ,未按照上述规范来操作 ,就 会造成机械设 备的严重损 耗 ,增加机械设备故障的发生率。所以在 日常工作 中,我们要不 断地增强操作人员的规范意识 ,对重要设备 的操作人 员要定期地 进行培训 ,强化规范操作 ;此外还要对这些人员进行考核 ,未达 机械性 能失效的概述 机械性能失效是在一定的条件下 ,所产生的机械性能的非正 到要 求者 ,坚决不允许进行操作设备,这样可以大大地减 少机械 常运转。一般是指机械在常温 常压条件下工作 ,并且不存在很强 设备 的故障发生。 加 强机 械 配 件 质量 管理 。 由于 受经 济 利 益 的诱 导 ,在 配件 市 的腐蚀 性的环境 ,在此期间机械的每个部位都会承受不同载荷的 作用 ,从而造成不同程度 的性能失效。如果金属材料在载荷作用 场上 ,许多鱼 目混珠的配件充斥了柜 台,这些产品并不是不能用 , 下不能有效地抵抗外界的破坏性 , 就称 为机械性能失效。另外 , 根 只是其使用寿命有限 ,或者强度不够 ,所 以管理 人员一定要加 强 据外加载荷 的性质的不同对机械性能造成 的损害也不 同。常见的 配件质量 的管理 。做好机械设备的强制保养工作 。一般来说 ,造 机械性能失效主要有机械 的塑性失效、弹性 失效 、刚度失效、硬 成机械设备的故障原 因是机械设备的超 负荷运转引起的。我们通 过对 石油钻采机械 设备的故障进行分析 ,发现大部分 的石油机械 度失效、冲击韧性失效、断裂韧性失效、敏感性失效等。 设备故障 的发生 ,都是 因为平时对于设备的检修和保养不够造成 钻 井机械性能失效问题 的分析 零件 因高载荷和高冲击力而发生局部变形。因为钻井机械往 的。所 以我们就要在 日常队设备进行维护与检修 ,使设备能够长 往 要承 受 巨 大 的冲 击 力和 高载 荷 ,有 时 载荷 的峰 值 在 一 瞬 间 甚至 时间的处于 良好状态 :同时对于机械设备要充分地运用预防维修 保养制度 ,对这些设备进行强制的保养。现代石油行业中的机械 就会达 到很高 ,容 易发生变形甚至断裂。 塑性变形。由于钻井机械 设备有个特点就是 中 击 力大 ,高载 设备普遍都是大型的 ,并且各个模块 间的设备相互依存 ,一旦某 模块 出现问题 ,将会 导致其他系统无法正常运转,所以就要利 荷, 在机械的某个部位上比较容易发生挤压 现象而导致塑性变形。 比如钻井泵的传动齿轮 ,在长期高载荷的情 况下 ,则会发生塑性 用现代科学技术 ,对这 些设备进行预知性的故障维护 ,从而达到 变形 , 久而久之塑性变形一旦超过其最大承受能力, 齿轮就 失效。 降低故障维修成本的 目的。

旋塞阀密封失效机理分析与改进

旋塞阀密封失效机理分析与改进

方 钻 杆 旋 塞 阀 分 为 上 旋 塞 阀 和 下 旋 塞 阀 , 装 安
d 阀 芯 与 阀 座 之 间 卡 住 固体 颗 粒 。 ) e 操 作 手 柄 关 闭 不 到 位 。 )
在水 龙头 和方钻 杆之 间 , 一种 防止 钻井 液喷 溅 、 是 改
善钻 井工作 条件 、 防止 井 喷 事 故发 生 的钻 柱 内 防 喷
场 机 械 ,9 2 2 ( ) 1—0 1 9 , 1 4 : 52 .
积分析E] J .石油 矿场 机械 ,0 8 3 ( ) 5—2 2 0 ,7 7 :05.
收 稿 日期 :0 9 1 — 0 2 0 —0 3
作 者 简 介 : 海 滨 ( 9 0)男 , 西 寿 阳人 , 聂 18 一 , 山 工程 师 ,0 2年 毕 业 于 中 国 石 油 大 学 ( 东 ) 主 要 从 事 井 下 工 具 技 术 管 理 工 20 华 ,
中 图 分 类 号 : E 2.0 T 9123 文 献标 识码 : A

A n l sso e lFa l r n m p o e e fK el a v a y i n S a i e a d I u r v m nto ly V l e
NI Ha— i YU n — he E ib n, Xi g s ng, YUE Su, LUO — ha Xic o
2 塔里 木某 井 井 眼 尺 寸 大 , 尺 寸套 管下 人 ) 大
深 , 此选 择 Z 10 9 因 J 2 / 0型 钻 机 , F 1 0 而 一 6 0型 泥 浆 泵
浆泵 。
3 选用 钻 机参 数 时 , ) 要参 照标 准 但 不 能 局 限
能够 满足 要求 , 因此 不必 按 照标 准选配 F 2 0 一2 0型 泥

方钻杆旋塞阀强度失效分析

方钻杆旋塞阀强度失效分析

方钻杆旋塞阀强度失效分析
张智;宋闯;桑鹏飞;郑钰山;候铎;刘合兴;李磊
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2019(0)7
【摘要】针对某型方钻杆旋塞阀在西北某油田现场施工过程中屡次出现的断裂失效现象,结合现场使用工况以及相关标准,采用断口宏观形貌分析、金相分析、扫描电镜分析、能谱分析、化学成分分析、硬度测试、拉伸力学性能测试以及冲击韧性测试等试验对该型旋塞阀断裂材质因素、环境因素及力学因素进行了研究,并提出改进措施,降低旋塞阀可靠性风险。

结果显示:方钻杆旋塞阀的材质及力学性能合乎设计与国家标准要求,制造缺陷在可控范围内;该断裂的性质为机械与应力腐蚀综合作用下的多源疲劳断裂。

导致事故的主要原因是在腐蚀介质以及超深井剧烈交变载荷下,由于方钻杆旋塞阀设计不合理以及现场防护措施不足造成的。

建议对旋塞阀进行结构优化以及增加防腐蚀措施。

【总页数】8页(P161-168)
【作者】张智;宋闯;桑鹏飞;郑钰山;候铎;刘合兴;李磊
【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;中海油(中国)有限公司湛江分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE921.5
【相关文献】
1.方钻杆上部旋塞阀失效分析及其改进建议
2.方钻杆旋塞阀的失效与受力分析
3.方钻杆旋塞阀的失效分析
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5.方钻杆旋塞阀转动失效的理论分析与仿真
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方钻杆旋塞阀的失效与受力分析_谢娟

方钻杆旋塞阀的失效与受力分析_谢娟

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式中, Dmax 为最大应力。 b) 扭转 Rmax = Sn @ A< Rs
式中, Sn 为剪切基准应力。
c) 内压 DHmax A@ Dn > Rs,
式中, DHmax 为最大环向应力。
按上述方法计算出的应力集中处的最大应力值
可能超过材料屈服极限 Rs, 但必须保证安全或在 SY 标准[ 5] 要求值之内。减小应力集中的措施可在结构
2) 目前, 国内方钻杆旋塞阀普遍存在转动失 效问题, 为确保其工作可靠性, 要减小转动力矩可以 从降低主密封的压差 和减小摩擦因数 2 方面来解 决。如, 采用小通道结构降低压差; 选用耐锈蚀的材 料或防锈表面处理; 使用后若要长期放置则应及时 清洗、保养等。
3) 应提高阀球和阀座球面的加工精度、表面 处理质量, 保证阀球和阀座能可靠密封。
上增大 1- 1 截面沟槽处的圆角半径和去掉 2- 2 截
面的环槽等。
2. 3 阀球的力学计算
方钻杆旋塞阀转动失效的根本原因是阀球和阀
座之间的摩擦力过大, 这是自身结构造成的。阀球
受力如图 2 所示, 当阀球下方泥浆压力 p 很大时, 在
与阀球接触密封带处的平均应力 R 就很大, 球转动

钻杆失效原因分析

钻杆失效原因分析

钻杆失效原因分析2008年09月28日星期日钻杆失效原因分析在钻井过程中,钻杆在任何部位失效都会造成严重的后果,甚至使井报废。

我国各油田每年发生钻杆事故约五六百起,经济损失巨大,每年进口各种规格的钻杆就要耗用数亿元人民币的外汇。

随着浅层资源的不断枯竭,今后越来越多的钻深井、超深井,钻杆的安全可靠性就成为一个十分突出的问题。

钻杆失效一般表现为本体断裂和刺漏,钻杆螺纹处失效等。

原因大致是由以下一些因素引起的:钻进时钻杆的基本力学工况,钻具的组合及钻井工艺,井径规则性,偏磨,螺纹密封脂,钻井液,钻杆结构和材料,地层因素,井内腐蚀介质等,以上因素交互作用的结果导致钻杆失效。

钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作,通常承受压、弯、扭、液力等载荷。

如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时,钻杆虽经过无数次的弯曲,也不会产生疲劳裂纹。

钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大,特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大,钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹;微裂纹产生后便不断扩大延伸,此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中,就会加速裂纹扩展,最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。

刺穿发展的结果,使钻杆有效断面不断缩小,刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时,即发生断裂。

除旋转向下的运动,同时还有钻杆的各种振动和涡动。

钻具组合及钻井工艺钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件,有其固有振动频率,钻具的组合决定了此固有频率。

钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动,当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。

共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力,加速钻杆的失效。

采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。

如牙轮钻头轴产生的纵向振动频率与钻头-钻柱系统的固有自振频率相同时会出现共振,使钻头的振幅增大,产生极大的冲击载荷,加剧钻杆疲劳。

论钻具失效的原因及使用探讨

论钻具失效的原因及使用探讨

论钻具失效的原因及使用探讨作者:李亭李茂国宋广涛来源:《企业文化·中旬刊》2013年第02期摘要:本文描述了钻具失效的形式,分析了钻具失效原因,并提出了相应的管理使用措施和建议。

关键词:钻具失效形式失效原因管理使用钻具失效主要是指钻具完全不能使用或仍然可以使用但达不到令人满意的功能或受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须修理或更换。

由于钻具失效而导致的钻井事故频繁发生,严重影响了钻井速度的提高,处理这些事故耗费了大量的人力、物力和财力,造成了巨大的经济损失,因此有必要对钻具失效进行大量调研和相关的分析研究,找出钻具失效的主要原因,从而采取相应的管理措施,提高钻具使用寿命,解决和预防井下钻具失效,提高深井钻井速度,进而提高整体钻进效率和技术水平。

一、钻具失效的形式钻具失效的形式多种多样,概括起来主要有以下三类,并且这几种失效形式常常同时存在并交互作用。

(一)过量变形钻柱接头在受载情况下螺纹部分的伸长;钻柱本体超过极限的弯曲及扭转。

(二)断裂断裂在钻柱事故中占的比例较大,危害也较严重。

主要包括以下几种:1.过载断裂。

如钻杆遇卡提升时焊缝热影响区的断裂;顿钻时的钻柱体折断。

2.低应力脆断。

在整个钻具失效中占相当大的比例。

钻杆、钻铤和转换接头处均有发生,如钻杆焊缝的脆性断裂、钻铤和转换接头螺纹部位的脆性断裂。

这种断裂的原因是疲劳损伤。

其显著特点是,在突然断裂前没有宏观前兆,一般测量手段查不出来,在不知不觉中造成灾难性事故。

所以低应力脆断是最危险的断裂方式之一。

3.应力腐蚀断裂。

是钻具失效的常见形式。

如钻具在含硫油气井中工作时的硫化物应力腐蚀断裂;钻杆接触某些腐蚀介质(如盐酸、氯化物类)时的应力腐蚀开裂。

4.氢脆断裂。

当金属中存在过多的氢时,在拉应力作用下可使材料发生氢脆。

实际上,由硫化氢和盐酸引起的钻具应力腐蚀断裂也是由于氢的作用造成的。

5.疲劳断裂。

失效主要发生在中和点附近,在这个位置要反复承受交变应力的影响,且钻具公母扣的根部也是钻具应力集中点,易发生疲劳失效。

旋挖钻机钻杆失效形式分析及制造工艺_翁炜

旋挖钻机钻杆失效形式分析及制造工艺_翁炜
井式热处理 炉 , 2500 t 四柱 液压机 , NB500 型 CO 2 M/ AG 气体保护自动焊机 4 台 , ZX 7 - 500型直 流电焊机 2台 , 测温仪 , 机加工设备若干 (车床 、铣 床等 )。 3. 2 加工 流程
钻杆的加工工艺对钻杆能否达到理想的使用效 果十分重要 。 最终钻杆的生产工艺如图 3所示 。
迷 , 岩心钻探也将迎来曙光 。地勘队伍转企 , 岩心钻 探队伍会首当其冲 。 因此岩心钻探的施工队伍从人 员组成 、管理水平 、技术素质的提高都要未雨绸缪 。
(1)目前 的管理 分散 、粗放 , 大 多数是 以包代 管 , 考核也仅是以经济效益为唯一指标 。 以前几十 年建立起来的不少管理模式不用了 , 但一些新的 、有 效的管理办法又没有建立起来 。这包括采购 、供应 、 机械加工 、维修 、运输等 , 要适应未来的新形势必然 要进行改革 。
钻机最大扭矩 , 176 kN m;W a ———钻杆抗扭截面模
量 , 第四节钻杆 W a =765994 mm3 。
计算后知道钻杆的最大剪应力 τmax为 230M Pa。
根据 T resca屈服条件可知 :
σ2 +4τ2 =σs2
(3)
由于相比起扭矩而言 , 钻杆的轴向压应力 σ很
小 , 计算时可忽略不计 , 则计算可得钻杆材料所需的
新配套制作第四节钻杆 , 配套后的第四节钻杆既要 满足静载条件下的屈服强度要求 , 同时还应该满足 钻杆级配要求 。 现就方案设计论述如下 。 2. 1 强 度要 求
一般情况下可通过调整设计结构和改变材料的 方法来提高强度 , 但是由于是配套维修钻杆 , 因此要 求钻杆的结构及尺寸保持不变 , 只能采用提高材料 自身强度的办法 。 通过以上分析 , 同时根据钻杆在 钻进过程中的实际使用情况 , 钻杆材料的安全系数 大于 1.5为好 , 即最 终所需 材料的 屈服极 限 σs ≥ 690M P a。经过理论和经 验选择 , 最 终选用优质合 金结构钢 35C rM o无缝 钢管 , 同时为 了发挥材料的 强度优势 , 要求钻杆材料的最终工作状态为调质状 态。

钻杆螺纹失效分析及改进措施分析

钻杆螺纹失效分析及改进措施分析

钻杆螺纹失效分析及改进措施分析发布时间:2023-03-22T05:48:11.895Z 来源:《工程管理前沿》2023年第1月1期作者:刘洪涛[导读] 简单介绍了钻杆的受力状态及其接头螺纹断裂失效的主要类型、表现形式,基于有限单元分析方法分析了螺纹强度水平,创建了钻杆接头模型,解读造成螺纹失效的常见因素,探讨有效改进钻杆设施结构的技术方法。

刘洪涛中石化胜利石油工程有限公司管具技术服务中心山东东营 257100摘要:简单介绍了钻杆的受力状态及其接头螺纹断裂失效的主要类型、表现形式,基于有限单元分析方法分析了螺纹强度水平,创建了钻杆接头模型,解读造成螺纹失效的常见因素,探讨有效改进钻杆设施结构的技术方法。

结合实践情况,规范应用以上改进措施后显著增加了钻杆的使用周期,降低局部断裂事件发生的风险,帮助使用单位节省成本,提升项目施工质量,进而创造出更多的经济收益。

关键词:钻杆接头;螺纹失效;有限元分析;结构改造引言能源资源是经济建设与发展的物质基础,近些年社会各个行业运营发展中对能源的需求量不断增加,能源的开采力度也日益增大,国家相关部门对该项活动的执行情况给予高度重视。

天井钻机历经数十年的发展后,自身已经成为一种技术十分成熟的设备类型,多各类复杂地质环境表现出较强的适应能力,能一次成型建造出各类型天、斜井,但和发达国家同类设备相比较国内转机设备的技术发展水平还是体现出一定滞后性,主要是因为产品设计理念及手段落后,并且钻机自身可靠性还有很大提升空间[1]。

1.1受力状态现场钻进施工时,基于螺纹联接形式使钻杆成为细长的管柱,钻杆自身的受力变形主要由如下两部分构成[2]:其一是已经钻出的钻孔样态使钻杆局部出现弯曲变形;二是钻杆现场钻进期间出现了组合变形问题,造成钻头处生成较大的钻,钻杆变形直接影响着钻压大小,这属于几何非线性动力范围内的问题;另外在多种荷载的作用下,钻孔对杆的变形程度产生了较大的约束力,和孔壁在某一深度部位、孔壁圆周方向上相互触及,可以将其归结成接触非线性动力学问题。

旋塞阀常见故障及处理方法

旋塞阀常见故障及处理方法

旋塞阀常见故障及处理方法《旋塞阀常见故障及处理方法》嘿,朋友!今天我来跟你唠唠旋塞阀那些事儿。

你要是在工作或者生活里遇到旋塞阀出故障了,别慌,我这儿有独家秘籍呢!一、旋塞阀转不动的故障及处理方法咱先说说旋塞阀转不动这个糟心的事儿。

这就好比你想拧开一个特别紧的瓶盖,可怎么使劲儿都不行。

1. 原因一:可能是有杂质进入了旋塞阀。

你想啊,就像沙子进了齿轮里,能不卡吗?这时候呢,我们得先把阀门两边的管道里的介质都排空,就像把瓶子里的水倒干净一样,这样才能进行下一步操作。

排空之后,我们要拆开旋塞阀。

这就像给生病的人做手术,得小心谨慎。

把阀门拆开后,仔细清理里面的杂质,那些杂质可能就像小捣蛋鬼一样,藏在各个角落。

用干净的布或者小刷子把它们都清扫出来,然后再把阀门原样装回去。

2. 原因二:还有一种可能是密封油脂干了或者变质了。

这就好比你擦脸的面霜过期了,擦在脸上不仅不舒服,还可能让脸更难受。

这时候,我们要注入新的密封油脂。

但是注入的时候可不能像倒水一样乱来,要慢慢注入,直到看到有新的油脂从阀门的缝隙里渗出来一点,就像给干涸的土地浇水,看到水渗透出来就知道够量了。

二、旋塞阀泄漏的故障及处理方法旋塞阀泄漏这个事儿也挺让人头疼的,就像水桶破了个洞一直在漏水一样。

1. 原因一:密封面磨损了。

这就像是你鞋底磨破了,自然就不防水了。

如果是轻微磨损,我们可以尝试调整旋塞的位置。

就像调整鞋子里的鞋垫一样,看看能不能让密封效果变好。

要是磨损比较严重呢,那只能更换密封面了。

这就像鞋子破得太厉害,只能换双新的鞋底了。

在更换密封面的时候,一定要选择合适的型号和材质,就像你买鞋得买适合自己脚的尺码一样。

2. 原因二:阀门没有关紧。

有时候我们可能就像粗心的马大哈,以为关紧了,其实还留了个小缝。

这时候只要重新把阀门关紧就好了。

但是关的时候要用合适的力量,不能太猛,就像关门一样,太用力可能会把门框弄坏,太轻了又关不上。

三、旋塞阀开启或关闭困难的故障及处理方法这个故障感觉就像你在推开一扇很重的门,怎么推都推不动或者关不上。

钻具失效的分析及预防

钻具失效的分析及预防

钻、 蹩钻现象 , 使得钻具产生疲劳失效的几率加大, 中石 化西指的排 13 0 井设计井深仅 90 曾出现 5 0m, 次钻具 失效事故 , 用了 4 d 5 才打完该井 。
1 钻 具 的主要 失效 类型 及特 点
钻具失效形式主要有钻具 断裂 、 钻具接 头粘扣 、 钻 具刺漏 、 钻具 内螺纹接头涨扣、 钻具 内螺纹接头开裂、 钻 具偏磨等等 。钻具断裂是最严重的钻具失效形式 , 尤其
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开裂 。
西部 探矿 工程
20 08年第 8期
() 2 产品自身质量缺欠主要集 中在如下几个方面 :
() 4氢脆断裂 : 当金属 中存在过多氢时, 在拉应力作 用下可使材料产生氢脆 。实际上 , 由硫化氢和盐酸引起 的钻 柱应 力腐蚀 断 裂也是 由于氢 的作 用造 成 的 。 () 劳 断裂 : 5疲 一般 发生 在钻 杆接 头 、 铤 和转换 接 钻 头螺纹部位等截面变化区域或 因表面损伤而造成 的应 力集 中区。由于整个钻柱承受复杂的交变应力 , 有些部 位, 如螺纹根部、 焊缝及划伤等缺陷处会出现应力集 中。 缺 口根部应力可高 出平均应力几倍或更高 。所 以缺 陷 处很快发生裂纹并扩展 , 直到断裂。 () 6腐蚀疲劳断裂 : 在钻柱失效 中占 4 , 以钻 O 且 杆 居多 。在 钻 杆失 效 中 , 蚀 疲 劳 断 裂 约 占 8 。 与 腐 O 普 通疲 劳断 裂一样 , 纹一般 产 生在 应力集 中严 重 的部 裂 位 或 以表 面腐 蚀坑 为源 , 生裂纹 并 扩展 。 萌 钻具 接 头粘 扣 失 效 常 见 于钻 铤 螺 纹 粘 扣 。排 13 0 井的4 次粘扣事故都发生在钻铤螺纹处 , 由胜利塔里木 钻井公司承钻的同 1 井发生的粘扣事故也都 发生在钻 铤螺纹处, 这类井一般跳钻现象较严重。粘扣表现为相 互接触金属表面间的一种冷焊现象 , 如果金属之间再发 生进一步的相对滑动和旋转 , 会引起冷焊部位的撕裂。 2 钻具 失效 的原 因 引起钻具失效 的原 因往往不是单一的 , 而是几方面 原 因综合作用的结果 , 如钻具的使用工况和环境 , 钻具 质量 , 使用者的操作 以及钻具 的机械损伤等。据权威部 门对失效原因统计分析得知 , 在引起产 品失效的主要原 因中, 由使用方操 作不 当引起 的失 效 , 占失效 总数 的 3 . 。由产品 自身质量缺欠引起 的失效 占失效总数 33 的 3 . , 8 5 此处的质量缺欠指 的是没有达到购买方要 求的订货技术条件 。由工作环境 、 复合载荷作用 引起的 失效( 如疲劳 、 腐蚀疲劳等) 占失效总数 的 4. %, 6 2 产品 在运输、 存放或使用 中因外力造成 的机械损伤促使了产 品早 期失 效 占失效 总数 的 l. 。 O3 () 当操 作 中 主要 包 括钻 具 过 载 、 具 上 扣 不 到 1不 钻 位、 钻具选型及配合不合理 。经 现场调研可知 , 上扣扭
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浅析方钻杆旋塞阀失效原因分析及对策
摘要:本文通过分析方钻杆旋塞阀失效的形式和原因,确定了方钻杆旋塞阀的薄弱环节,进一步分析出方钻杆旋塞阀的主要失效形式为旋钮无法转动、旋塞本体产生裂纹和旋钮孔处泥浆溢出以及密封失效。

并提出了相应的改进措施,对预防和减少方钻杆旋塞阀使用中存在的问题和优化旋塞阀结构设计有一定的参考价值。

主题词方钻杆旋塞阀失效分析对策
方钻杆旋塞阀简称“旋塞”,是一种重要的钻具内防喷工具,安装在方钻杆上端的称方钻杆上旋塞,安装在方钻杆下端的称方钻杆下旋塞。

用专用的扳手转动阀芯,实现旋塞阀的打开和关闭,平时为常开,当发生溢流或井喷时,关闭方钻杆旋塞阀,截断钻具内通道,达到钻具内防喷的目的;当水龙带、高压管汇损坏时,关闭该装置,即可进行安全更换。

我们井控车间在检验旋塞时频繁发生阀芯与阀座之间密封失效,阀座刺坏;阀芯长期不活动,阀座密封面锈蚀严重,旋钮不能转动,无法实现旋塞的开关动作,开关耍圈等等多种失效形式。

为此,我们针对旋塞的失效进行分析统计通过研究提出解决方案,为新型旋塞的研制提供一定的理论参考。

1构造及工作原理
方钻杆旋塞阀由以下几个部分组成:本体、孔卡、卡环、挡圈、上阀座、密封件、挡环、定位环、旋钮、拨块、球阀、下阀座、叠簧和密封件等组成(图1)。

旋塞内部结构实物图
旋塞通过专用扳手扭动旋钮,带动拨块,使球阀发生转动,以实现开关状态的转变。

球阀是一个带通孔的阀,在其通孔与旋塞阀水眼一致时,其为开位。

当再旋转90°,其通孔与水眼垂直,堵塞水眼,封闭其水眼。

2现场主要失效形式
在油田生产中旋塞阀的主要失效形式如下:(1)旋钮开关力矩过大,旋钮内六方孔磨损,无法传递足够的开关力矩;(2)旋钮锈蚀或旋钮固死,导致旋钮开关力矩过大或旋钮无法转动(3)泥浆颗粒较大,旋塞阀开关不到位(4)使用时间较长,旋塞本体产生裂纹或旋钮左右两侧有裂纹(5) 阀芯加工工艺差,球芯刺坏(6)旋钮孔密封圈损坏,旋钮密封失效泥浆溢出(7) 阀体膨胀变形(8) 阀芯
不能活动(9)阀座抗腐蚀度差阀座点蚀或阀座刺坏(10 )十字拨块材料强度低十字拨块变形(11)旋钮和拨块配合公差大旋钮与壳体配合紧(12)维护保养不及时,泥浆进入阀体间隙固化,从而卡死旋塞(13)叠簧弹性不够下阀座到位不及时(14)旋钮、扳手配合公差大导致内六方孔磨损(15)阀座密封圈损坏(16)旋塞处于半开或半闭状态,阀芯被井内高压流体刺坏。

(17)旋塞阀在井口,井内压力过大导致旋塞打不开。

深入分析发现,我们认为其失效原因可归纳为: 材料的性能、密封问题、操作问题、检验和维护保养等四大原因。

图示依次为阀座刺坏,阀体裂纹,旋钮刺坏,阀座腐蚀
3失效原因分析
3.1 材质的性能方面
材质问题导致旋塞失效主要体现在:1)十字拨块变形,导致旋钮无法实现定位,就是现场常说的“耍圈”。

2)阀座刺坏或腐蚀变形3)旋钮变形
3.2 密封问题方面:
(1)旋钮密封圈损坏,泥浆从旋钮孔溢出。

(2)方钻杆旋塞长期打开或关闭,钻井液进入旋塞阀阀体的间隙中,易固化卡死旋塞,这是旋塞阀不能开关到位的一个主要原因。

(3)泥浆侵入旋钮孔间隙,尤其是带铁矿粉的泥浆,使旋钮与旋钮孔间的摩擦力变大,导致开关扭矩的增大。

(4)阀芯与上阀座密封时,下阀座没有能够与阀芯紧密接触,致使高压泥浆通过阀芯与下阀座的间隙进入壳体间隙,刺坏阀芯和阀座。

3.3 操作问题方面
操作问题主要体现在旋钮、拨块的膨胀变形或磨损,旋塞无法开关到位。

泥浆侵入旋钮孔间隙,钻具内压差较大等都会增加旋塞阀的开关力矩,旋钮无法打开。

采用强行增大开关扭矩的方法,瞬间作用较大,致使旋钮和拨块的膨胀变形或磨损。

旋钮膨胀变形后与壳体紧密接触,又增加了旋塞的开关力矩。

旋塞开关不到,高压流体刺坏阀芯、阀座。

3.4 检验和维护保养方面
油田现场,工况比较恶劣。

旋塞阀长期处于打开状态,不能及时的对旋塞阀进行检验和维护保养,泥浆液进入阀体间隙内,致使旋钮和阀芯转动的摩擦力增大,旋钮的开关力矩变大,严重时遗留在阀体间隙内的泥浆固化,卡死旋塞。

4旋塞阀失效的改进措施及建议
4. 1 材料的性能
(1) 提高十字拨块的加工工艺和加工精度,确保十字拨块与旋钮、阀芯的配合精度,可以避免十字拨块的变形。

特别对小直径旋塞,加大拨块厚度,增加其强度。

(2) 解决阀座的腐蚀,改善阀芯和阀座的加工工艺,最好在阀座与阀芯的接触面上,镀一层高强度的防腐蚀材料;阀座采用石墨等高性能材料,提高阀座的抗腐蚀性和耐磨性。

(3)旋钮结构上应考虑以下几点改进: 1)增加旋钮内方数,增加旋钮孔的受力点,分散旋钮孔的受力。

2)针对旋塞阀开关力矩较大的情况,在旋钮和壳体孔间安装近似牙轮钻头浮动套轴承的轴承副,使旋钮的滑动摩擦转变成浮动套轴承的滑动摩擦。

将浮动套轴承用于旋塞阀。

在现场操作时,由于瞬间过大的作用力,往往会损坏旋钮的内六方孔;将浮动套轴承用于旋塞阀后,旋钮在转动时可以减小40%以上的转动力矩,极大地提高了旋塞阀的可靠性。

3)提高旋钮承压台阶面的强度,避免台阶面的拉伤,
4. 2密封问题
对于这种情况应该做到:(1)及时对各零部件进行拆检、清洗,更换旋扭和上、下阀座的密封圈。

(2)在球形阀芯与其他部件之间填充可塑性材料,防止钻井液杂质挤入并滞留在密封副中形成的卡阻。

(3)提高叠簧的刚度,使下阀座紧贴阀芯。

(4)改变旋钮的密封盘根位置。

在旋钮上增加一道盘根,并将这两道盘根布置在两端,以防止泥浆进入旋钮与旋钮孔之间的间隙。

4. 3操作问题
现场操作出现的问题建议采用以下措施:从上端注入平衡压力,在上下压差较小时或接近相等时打开旋塞。

(2)设计省力机构。

(3)确保旋钮内六方孔和扳手配套使用。

(4)研制双旋钮方钻杆旋塞阀以减小单旋钮的扭转力矩如下图。

可以在新旋塞上用刻字机直接在旋塞上刻上开、关标识,并要保证出厂标识完整。

(5)为了解决井压过大不易开启旋钮,可在阀体上设置一个压力平衡通道,该压力平衡通道的两端口分别与球形阀芯前后的前阀腔和后阀腔相通,压力平衡通道上设置有控制阀。

在正常作业时,控制阀处于关闭状态,使压力平衡通道不通,通过转动轴调整球形阀芯,使旋塞阀处于开通状态;当产生井涌时,马上通过转动轴调整球形阀芯,使其处于关闭状态,防止井喷;当要进行压井作业时,先打开控制阀,通过压力平衡通道使球形阀芯前后的前阀腔与后阀腔彼此相通,后阀腔内的高压通过压
力平衡通道向前阀腔增压,直至前阀腔和后阀腔内对球形阀芯的压力彼此基本平衡,此时,通过转动轴就能很轻松地调整球形阀芯,轻易地打开方钻杆旋塞阀。

4. 4检验和维护保养
制定旋塞阀的统一标准,产品按照标准化、通用化、系列化原则做精、做细,实现旋塞阀各种品牌间的互换。

严格执行方钻杆旋塞阀的检验和维护保养标准。

旋塞阀连续使用1个月,建议应从钻具上卸下,在旋塞阀处于半开半关的状态下,洗尽腔室内、上下阀座、球阀上的泥浆。

每年对阀腔进行试压检验、探伤检验等。

在使用过程中,至少每周开关活动1次。

旋塞管理是要求有运转记录的,比如《塔里木油田内防喷工具管理办法》要求:正常工况下,上旋塞和液压顶驱旋塞累计旋转时间不超过2000 小时,下旋塞累计旋转时间不超过800 小时,超过使用期限强制报废。

[参考文献]
[1]陆培文. 旋塞阀的功能与应用[J]. 化工设备与管道,2001,38(2):42- 44.
[2]陈浩,宋周成,王晓萍,等. 方钻杆旋塞阀的失效分析天然气工业,2007 ,27 [3]王世宏,冯耀荣. 方钻杆上部旋塞阀失效分析及其改进研究与探讨,1993 ,13
[4]杨军林旋塞阀失效后的修复[J].化肥工业,1997,24(2)。

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