钻杆加厚过渡区刺漏可靠性分析-论文.pdf

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1、～～钻杆加厚过渡区剌～漏可靠性分析一航嗣一明摘要某井在钻井过程中发现泵压下降，起钻后发现钻杆加厚过渡区刺漏失效．通过对中l39．7mmx9．17ram钻杆刺漏事故的调查，采用安全可靠性评价技术对该刺漏钻杆进行了腐蚀产物分析、材质分析及钻杆刺漏可靠性分析，认为钻杆刺漏是鸽于中蚀疲劳和卡瓦损伤疲劳失效．提出了钻佥杆刺漏失效的结论及建议关键词刺漏；钻杆；加厚过渡区；冲蚀涛疲劳；可靠性分析AbstractPumppressuredropsinthedrillingprocessofsomewell，andaftertri

2、p—out，itisfoundthatthereisthornleakageinthethickeningtransitionzoneofdrillingpipe．Throughtheinvestigationofthethornleakageaccidentof中139．7mmx9．17mmdrillingpipc新、andtheanalysisofthecorrosionproduct．thematerialandthereliabilityofthethornleakagedrillingpipeusing

3、reliabilityevaluation叉technique，itisheldthatthethornleakageofdrillingpipeiscausedbyerosionNtigueandthedamageihtigueofslip，ands(allt~sug—gestionsareproposedtopreventthethornleakagefailureofdrillingpipe．Keywordsthornleakage；drillpipe；thickeningtransitionzone；er

4、osionfatigue；reliabilityanalysis随着斜井、水平井及复杂地质环境条件下钻井1．1宏观形貌观察增多，钻杆刺漏现象时有发生。某钻井队在油田钻经测量，刺孔距离钻杆母接头密封端面约井作业过程中．连续发生多起钻杆加厚过渡区刺漏0．65m，处于钻杆加厚过渡区处，刺孔外壁的阴径较失效，既延误了井队钻井进程．也造成一定经济损内壁大．刺孔外壁沿周向最大宽度约为25mn1．沿纵失。刺漏钻杆的服役时间较短，为了查明该钻杆的刺向最大长度约为23mm，刺孑L外壁周长约为92mm，漏原因．确保钻井生产的安全可靠

5、性，前往现场了解钻杆外壁腐蚀不严重，未见明显腐蚀坑，~l4L在外擘失效情况后取回失效样品，并对其进行了检验和可的周边形貌如图1所示．．将钻杆沿轴向刮开，经测量靠性分析『I。*ITL内壁沿周向最大宽度约为19ram．沿纵向最大长度约为17mm，周长约为60mm。另外，失效钻杆力l11井况信息及分析厚过渡带内锥面长度约为150mm．内锥丽消l，大处『f}I该井为四开定向井，最大井斜角为60．8。，设计率半径(R)约为500mm，加厚过渡带结构合理，过渡井深5228m，造斜点在317m，终点在552m。在钻进平缓，并无

6、明显的台阶面．钻杆内壁有几道由于下录井深1576m至4864m时，陆续发生了15次井仪器碰伤使涂层脱落而留下的痕迹(2)do139．7mm钻杆刺漏失效问题，泵压由19MPa下降钻杆内壁防腐涂层已发生起泡，部分区域的涂至17MPa，钻进过程中排量稳定，检查地面设备无层已发生小面积的脱落。涂层起泡分布较为均匀，鼓异常后。起钻检查钻具，发现钻杆加厚过渡区发生刺泡直径大小约在1～2mnl左右。钻杆加厚段上，漏，l5起中139．7mm钻杆刺漏中，有l4起是位于大部分起泡的涂层经泥浆冲蚀后，鼓泡的顶部已磨339．7mm技术套

7、管内(技术套管设计井深1986损脱落，在裸露的钻杆本体呈均匀点状分布，『在钻m)，其中有5起是发生在造斜段内，9起是发生在稳杆加厚内锥面上，相对于加厚直段涂层脱落较少，涂斜段内层起泡脱落处存在黑色腐蚀产物。作者简介：刘贤文(1967一)，男，T程师，主要从事钻具管理和钻具失效分析T作。6黼!≯j。

8、蠢

9、4．2钻杆加厚过渡带结构尺寸体咬伤而引发疲劳裂纹。钻杆发生刺漏的部位正好位于内加厚过渡带消当钻杆不断受到上述综合影响，在内加厚过渡失位置附近，这与钻杆本身的几何结构尺寸有着密区消失处形成腐蚀坑及冲蚀坑，并在坑底萌生

10、腐蚀切关系。在加厚过渡区消失处，钻杆壁厚发生了明显疲劳裂纹，随着裂纹逐步扩展，当疲劳裂纹扩展穿透变化，成为形状突变点，易引发应力集中，在使用中钻杆壁厚。高压泥浆刺漏，最终形成钻杆刺穿孑L洞。很容易发生疲劳失效1。疲劳裂纹源会在受应力最大f弯曲最大处的钻该钻杆远大于APISPEC5DP标准对于最4、内杆外表面1处，特别是表面缺陷(卡瓦咬伤)处形成并锥面长度的规定，且加厚过渡