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塔里木油田钻具失效率的调查-【新闻】

发布时间:2021-05-28 12:23:35 阅读: 来源:跳线机厂家

塔里木油田钻具失效率的调查

2009年9月5日、10月19日大北301井出现两次钻铤公扣断裂。

井下复杂工况交织,软硬地层交错,钻压超过钻具疲劳极限。

技术人员从钻具疲劳失效教训中总结制定了15条抗疲劳措施。

万米进尺钻具失效率由2009年的0.52下降到目前的0.23。

“15条抗疲劳措施都是从钻具失效中分析总结来的,是用教训换来的,所以对预防钻具失效很管用、实效性强。”8月11日,塔里木油田工程技术部技术管理科谢居良说。

2009年9月5日,大北301井五开钻进7085.6米时发生钻铤公扣螺纹断裂,落鱼卡死,打捞不起。10月19日,这口井侧钻时再次发生钻铤公扣断裂。大北301井出现的两次钻具失效,成为塔里木油田降低钻具失效率的分水岭。这之后,技术人员通过不断查找原因,总结经验,使钻井进尺从2009年的51.92万米增加到2013年的154.71万米,万米进尺失效率由0.52下降到目前的0.23。

查找症结 痛定思痛

随着塔里木盆地资源勘探开发的深入,90%以上的井是深井或超深井,其中7000米以上的超深井占我国超深井总量的78%。地质条件复杂,钻具使用环境恶劣。特别是山前砾石层段硬如金刚石,盐膏层软似橡皮糖,软硬交错,变化频繁。

看似坚硬的钻杆到了7000米地下软得就像煮熟的面条。完钻一口井,钻具相当于跑一场马拉松。超深井、超高温、超高压、高含硫等井下复杂工况,都是影响钻具使用寿命的因素。

大北301井两次失效叠加,延误钻井周期2257个小时,相当于在台盆区少打一口6000米的井,钻具的确“失”不起。究其原因,是井下复杂工况交织,软硬地层交错,钻压超过钻具的疲劳极限。

痛定思痛。塔里木人达成共识:难以改变地质的复杂,那就提升钻具的抗失效性能。

塔里木油田钻具疲劳失效由来已久,早在会战之初,一批批钻井工程技术人员就开始对钻具疲劳损伤失效机理展开研究,苦于当时技术条件所限,收效甚微。

解剖分析 制定措施

2009年,塔里木油田建立钻具失效样品库,积累不同形式的钻具失效案例。工程技术人员坚持把每一次失效作为寻求转机的机会。尤其从大北301井两次钻具失效后,技术人员从历年的失效钻具解剖分析中,总结制定了15条抗疲劳措施。

钻具疲劳是断裂失效的主要诱因。15条抗疲劳措施对不同型号、不同地层的钻杆钻具纯钻时间都有严格规定。例如,7-3/4钻挺纯钻时间超过800个小时必须全部更换。

为不让钻具过度疲劳,防止钻具带病入井,工程技术部为每一个钻具建立“健康档案”,何人、何地、何时使用,有无“病史”,对钻具质量和使用情况进行有效控制,并对钻具全寿命周期实行单根管理。

精细探伤 “加锌补钙”

钻具是否出现疲劳,疲劳程度如何?现场探伤是重要手段,也是增强失效敏感性的关键。

塔中62-5H井钻进过程中,离设计井深还剩两天工作量时,工程技术部督促井队立即起钻探伤,井队怕耽误时间,坚持打完目的层再起钻,结果导致钻具断裂落井。之后,在起钻探伤时,技术人员又发现一根钻杆出现疲劳裂纹。

为此,工程技术部根据钻井工况和在用钻具级别,量身定做钻具“体检”计划,缩短排查周期,增加探伤频次。比如,对哈拉哈塘和中古区块长裸眼井,除正常探伤频次外,还在钻具进入5000米及6500米地层时,增加一次探伤。

“在螺纹修复中,我们对螺纹紧密距误差控制到0.127毫米,以头发丝的精度来控制螺纹修复质量。”车工王智学说。

在对不同工况下钻具失效原因进行分析后,塔里木油田同国内各大科研院所进行合作,开展科研攻关,推广应用新技术、新工艺,为钻具“加锌补钙”,让钻杆“腰杆”硬起来。

如今,高寿命钻具稳定器已全面推广应用,钻具使用寿命提高30%。拥有自主知识产权的127毫米(5英寸)塔标钻杆已在国内推广使用,钻具疲劳寿命提高40%以上,钻井水马力提高约20%,在深井、超深井钻井中挑起了大梁。

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