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2 试验分析与讨论

较少，

2.1 宏观形貌分析

观察失效20MNTIB无缝钢管试验分析套管断口宏观形貌，发现套管

伤也

环向开裂裂纹位于套管与卡瓦咬合最深的第1和第

2牙痕之间，以裂纹为界，1#-2套管呈椭圆状，

与1#-3不在同一个弧面；从套管内表面可以看出

裂口最宽处的内壁（裂纹源处）有明显的刮擦痕迹，

损伤深度接近2mm,超过了卡瓦对外壁的咬伤深

度（最深处约0.9mm),20MNTIB无缝钢管试验分析套管裂纹源附近形貌

如图3所示。通过观察套管的宏观形貌，初步推断

井口套管与井口不同轴，内壁因井下工具（钻具、

油管等）偏磨造成损伤。套管在卡瓦的夹持作用下，

最终与井口同轴，但井口套管（被卡瓦夹持部分）存

在剪应力，套管在卡瓦夹持及本身附加弯矩作用

下，最终在壁厚减薄区（卡瓦牙刮削和偏磨造成）形

成裂纹，裂纹在套管悬重及卡瓦径向压力作用下逐

渐扩展，并造成失效。

P110套管外表面牙痕临接形貌如图4所示。

观察套管表面卡瓦牙痕，发现卡瓦上部在套管上留

下的牙痕明显深于下部，该现象在含裂纹段套管上

尤为明显，这表明卡瓦上部咬入套管较深，套管此

处受力最大。各卡瓦环向间歇分布不均，其中1#

与2#卡瓦相交角度最大，为7.5°,上部牙痕间距

为8.75mm,下部牙痕间距为15.08mm,2#与3#

卡瓦交角较小，3#与4#、6#与1#卡瓦牙痕紧邻。

卡瓦共17牙，1#、5#、6#样品前12牙（从卡瓦大

端开始）牙痕较深，而2~4#样品仅前6齿牙痕较

深，即2~4#样品卡瓦大端（以环向槽为界，大端为