气体钻井钻柱疲劳失效周期分析

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1、第4O卷第1期石油钻探技术Vo1．40No．12012年1月PETROIEUMDRIIIINGTECHNIQUESJan．。2012钻井完井doi：10．3969／j．issn．1001-0890．2012．01．009气体钻井钻柱疲劳失效周期分析吴立新，陈平，祝效华，张文华。，贾彦杰，李金和(1．西南石油大学石油工程学院，四川成都610500；2．中国石油渤海钻探工程有限公司，天津300280)摘要：钻柱的频繁失效严重制约着气体钻井的发展。为研究钻柱的疲劳失效周期，以深直井全井钻柱为研究对象，基于疲劳寿命9I~,1的Forman模型，综合考虑深直井钻柱

2、的动力学特性和气体钻井过程中局部热因素对钻柱疲劳寿命的影响，建立了气体钻井钻柱疲劳寿命计算方程。以川西某实钻井为例，利用建立的气体钻井钻柱疲劳寿命计算方程，对气体钻井条件下的钻柱疲劳寿命进行了计算，并与该层段钻井液钻井参数下的钻柱疲劳寿命进行了对比，初步获得了气体钻井与钻井液钻井的钻柱疲劳寿命关系模型。分析结果表明，气体钻井的钻柱疲劳寿命对初始裂纹非常敏感，初始裂纹越大钻柱寿命下降越明显；气体钻~-&-X-&~gg@疲劳寿命均明显低于钻井液钻井。关键词：气体钻井钻柱疲劳Forman模型tySoN期中图分类号：TE921’。．2文献标识码：A文章编号：10

3、01—0890(2012)01—0042—05ContrastofFatigueFailureCyclesofDrillStringduringGasDrillingWuLixin，ChenPing，ZhuXiaohua，ZhangWenhua，JiaYaniie1，LiJinhe~(1．CollegeofPetroleumEngineering，SouthwestPetroleumUniversit，Chengd“，Sich“以n，610500，China；2．BohaiDrilling8‘ExplorationEngineeringCorporati

4、0，CNPC，Ti口，300280，Chin)Abstract：Thedevelopmentofgasdrillingisrestrictedseriouslybecauseoffrequentfailureofdrillingtools．Tostudythefatiguefailurecycleofdrillstring，thewholedrillstringwastakenindeep-vertica1drill—lngasresearchsubject．BasedonFormanmodelindrillstringfatiguelifepredic

5、tion，andtakingconsidera—tlonofthedynamiccharacteristicsofdrillstringandtheeffectoflocalthermalfactorsondrillstringfa—tiguelifeingasdrilling，thecalculationequationofdrillstringfatiguelifeingasdrillingwasestablished．TakingarealboreholeinthewestofSichuanprovinceasanexample，thefatigu

6、elifeofdrillstringingasdrillingwascalculatedwiththeestablishedequation，thencomparedwiththatinmuddrilling．Consequent—ly，therelationshipmodelofthefatiguelifeingasandmuddrillingwasobtained．TheresuItsshowedthatthefatiguelifeofdrillingtoolswasverysensitivetotheinitialcrack．Theinitialc

7、rackdevelops1arger，thefatiguelifedropssharper．Thefatigue1ireofdrillstringineachintervalingasdrillingwasobvious1vlowerthanthatinmuddrilling．Keywords：gasdrilling；drillstring；fatigue；Formanmodel：failurecycle收稿日期：201卜O7—18；改回日期：2011-12一o81概述作者简介：吴立新(1966)，男，湖北武汉人，1988年毕业于石油大学(华东)石油地质

8、专业，2000年获南开大学工商管理硕士学位，高级工程师，油气井工程专业在读博士研