钻杆管体加厚消失端失效分析及预防

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1、钻杆管体加厚消失端失效分析及预防刘家瑶何双银（河南石油勘探局管具分公司河南南阳473000）中图分类号：TD41文献标识码：A摘要：钻杆在井下使用过程中的交变应力导致在钻杆加厚消失附近管体内外表面的高应力，是钻杆产牛疲劳裂纹致使刺漏失效的原因。虽然，高应力是加厚消失端附近管体刺漏失效的致命弱点，但并不是所有钻杆在使用中都一定会要在高应力下失效。失效之前的诱发因素，才是促使它失效的主要原因。根据十几起钻杆刺漏失效事故，分析统计出影响钻杆管体加厚消失端失效的因素，提出了防止这种失效的相应措施。关键词：钻杆接头加厚消失端刺漏抗扭强度耐磨带预防措施一、刖吕2007年1—5月份，

2、钻杆管休刺漏现象突然猛增，由过去的平均每年发牛1-2起，突增到2007年上半年就有十几起。这些刺漏失效的钻杆在规格上以5寸为主，材质上有G105的，也有S135的；在管体内壁涂层上：有内涂层钻杆，也有非内涂层钻杆；在投入使用的时间上：有1995-2000年间的进口钻杆，也有2001-2005年间的国产钻杆，还有从新疆、陕北拉回的一批无厂家，无投入时间的钻杆；在作业区块上：有河南油田钻井队承钻的额尔多斯区块，也有木油田的泌阳区块。针对这十几起钻杆刺漏失效事故，我们对鄂尔多斯区块打井的40505钻井队刺漏的11根S135内涂层钻杆和45761钻井队在苏东52-61#刺漏的7

3、根S135内涂层钻杆;对泌阳区块32620钻井队B318#、B325#刺漏的7根G105非内涂层钻杆情况进行了调查，并对事故的原因进行分析。二、失效钻杆的基木情况及特征（-）鄂尔多斯钻杆刺漏情况及特征2007年1月4日。在鄂尔多斯承钻的40505钻井队送回11根管体刺漏的S135内涂层钻杆，其刺漏部位均为钻杆加厚消失端附近，离吊卡台肩300-500mm处，刺漏孔为15—40mm不规则孔洞，孔洞周边为泥浆刺痕。经检验，这11根钻杆其接头外径磨损已小于152mm降至三级的就有7根，投入使用的年限为1999年一2001年，生产厂家是国X厂。2007年5月25日，在鄂尔多斯区块

4、承钻的45761钻井队，在苏东52-64#发生刺漏失效S135内涂层钻杆7根,该井完井井深3041米。经现场检验，7根钻杆有4根接头外径已磨损至三级（小于152mm）,这4根钻杆为1999年11月投入使用的编号为N9911开头的X厂钻杆；1根接头外径在152-154mm之间，为二级钻杆接头；另外2根钻杆接头外径160mm左右，为一级钻杆接头，是2005年投入使用的编号为N05开头的X厂钻杆。7根钻杆刺漏失效位置也均在钻杆加厚端300-500m处，刺孔的形成也均为15-40mm不规则孔洞，只有1根例外，刺孔为100m左右的环形裂口，在100m裂口两端角各有两个泥浆刺洞。（

5、二）泌阳区块钻杆刺漏情况及特征2007年1月，32620钻井队在B318#连续3次发生钻杆管体刺漏现象;2007年4月在B325#又连续4次发生钻杆管体刺漏现象。32620钻井队，目前钻杆的构成是以1997年10月投入使用的进口G105内涂层钻杆为主，由于配备的数量不足。在2006年10月17日管子站在站内已无成品钻杆补充的情况下，动用了新疆、陕北等无历史记录的G105非内涂层钻杆54根，编号为D字开头。这样以来，实际上该队钻杆属两种钻杆混用。在对B318#、B325#七根管体刺漏钻杆进行检验分析后发现，失效钻杆具有以下特征1.7根钻杆有6根刺漏位置在钻杆加厚消失端30

6、0-500m范围内。刺漏孔内窄外阔，长度10-40mm不等，也有直径30mm左右的不规则孔洞。只有1根编号D-58无历史记录钻杆在加厚消失端是一条垂至于轴向的环形裂口，裂口长300mm左右，占钻杆管体周长的2/3,裂口外观粗看切口整齐、细看在整齐的切口壁上，每间隔10—15mm左右就有一个凹进去0.5—lmm长2—3mm的泥浆刺痕，共有8处刺痕分布在环形切口壁上，估计是先有8根细小的孔洞刺漏，又在扭矩力的作用下将管体剪切开裂成周向2/3的环形切口。1.7根钻杆有3根是1997年10月购置并投入使用的进口G105内涂层钻杆，有4根是D号无历史记录的G105非内涂层钻杆。7

7、根钻杆接头外径均小于149mm,为三级以下级钻杆接头。大家都知道，钻杆在井下使用过程中的交变应力最容易导致在钻杆加厚消失部位内外表面产生疲劳裂纹，因此，在加厚消失端附近管体内外表面的高应力是钻杆产生疲劳裂纹致使刺漏失效的原因。不错，高应力是钻杆加厚消失端附近管体致命的弱点，但并不是钻杆在使用中一定会要在高应力下失效。失效之前的诱发因素，才是促使它失效的主要原因。下面我们通过分析，找出这十几起钻杆刺漏失效的主要原因。将刺漏钻杆统计数据用直方图分析（注：将投入使用年代分为1995-2000年；2001-2005年两组数据来分析）：1、钻杆加厚