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2 試驗分析與討論

較少，

2.1 宏觀形貌分析

觀察失效20MNTIB無縫鋼管試驗分析套管斷口宏觀形貌，發現套管

傷也

環向開裂裂紋位于套管與卡瓦咬合最深的第1和第

2牙痕之間，以裂紋為界，1#-2套管呈橢圓狀，

與1#-3不在同一個弧面；從套管內表面可以看出

裂口最寬處的內壁（裂紋源處）有明顯的刮擦痕跡，

損傷深度接近2mm,超過了卡瓦對外壁的咬傷深

度（最深處約0.9mm),20MNTIB無縫鋼管試驗分析套管裂紋源附近形貌

如圖3所示。通過觀察套管的宏觀形貌，初步推斷

井口套管與井口不同軸，內壁因井下工具（鉆具、

油管等）偏磨造成損傷。套管在卡瓦的夾持作用下，

最終與井口同軸，但井口套管（被卡瓦夾持部分）存

在剪應力，套管在卡瓦夾持及本身附加彎矩作用

下，最終在壁厚減薄區（卡瓦牙刮削和偏磨造成）形

成裂紋，裂紋在套管懸重及卡瓦徑向壓力作用下逐

漸擴展，并造成失效。

P110套管外表面牙痕臨接形貌如圖4所示。

觀察套管表面卡瓦牙痕，發現卡瓦上部在套管上留

下的牙痕明顯深于下部，該現象在含裂紋段套管上

尤為明顯，這表明卡瓦上部咬入套管較深，套管此

處受力最大。各卡瓦環向間歇分布不均，其中1#

與2#卡瓦相交角度最大，為7.5°,上部牙痕間距

為8.75mm,下部牙痕間距為15.08mm,2#與3#

卡瓦交角較小，3#與4#、6#與1#卡瓦牙痕緊鄰。

卡瓦共17牙，1#、5#、6#樣品前12牙（從卡瓦大

端開始）牙痕較深，而2~4#樣品僅前6齒牙痕較

深，即2~4#樣品卡瓦大端（以環向槽為界，大端為