亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鉆具失效原因分析及對策研究

        2022-12-13 20:26:47李永慶
        西部探礦工程 2022年4期
        關(guān)鍵詞:鉆遇鉆柱鉆具

        李永慶

        (大慶鉆探工程公司,黑龍江 大慶 163413)

        鉆井施工花費(fèi)巨大,一口深井的鉆井作業(yè)成本往往達(dá)到幾千萬元。在鉆井作業(yè)過程中,井下鉆具的工作環(huán)境十分惡劣,要在高溫高壓環(huán)境下承受各種應(yīng)變載荷和劇烈碰撞,同時(shí)還要受到鉆井液的沖刷和腐蝕[1-2]。由鉆具失效產(chǎn)生的起鉆換鉆具以及停鉆打撈落魚等事故會嚴(yán)重影響鉆井施工進(jìn)度,增加勘探開發(fā)成本。因此有必要對鉆具在井下可能產(chǎn)生失效的原因進(jìn)行系統(tǒng)分析,針對性地給出策略,從而預(yù)防和避免井下事故的發(fā)生,為提高油氣田開發(fā)效率提供技術(shù)支持。

        1 國內(nèi)外研究情況

        1.1 國外研究情況

        20世紀(jì)40年代,國外開展了金屬疲勞、鉆井液腐蝕性等對鉆具的影響機(jī)理研究,研究結(jié)果表明提高鉆具的材質(zhì)強(qiáng)度和優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)可以有效減少鉆具刺漏和鉆桿斷裂的發(fā)生。1975年國外學(xué)者Hansford等基于有限元的分析方法,開展了鉆具組合在井下的應(yīng)力和應(yīng)變研究,使鉆具失效研究得到了更為準(zhǔn)確的力學(xué)支持。隨著21世紀(jì)人類經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,深井超深井?dāng)?shù)量的大幅度增多,針對鉆具失效問題的研究成為了熱點(diǎn),在新型材料研發(fā)、鉆具檢測方法、材料力學(xué)理論等方面均取得了突破,大幅度提高了井下鉆具的使用安全性。

        1.2 國內(nèi)研究情況

        國內(nèi)于20 世紀(jì)60 年代開始對鉆具失效問題進(jìn)行研究,朱德武等通過研究應(yīng)力和應(yīng)變等載荷對鉆柱破壞的影響,從疲勞破壞方面給出了鉆具失效的影響因素。陸永明等研究了鉆柱應(yīng)力、鉆井液性質(zhì)、井下溫度等對鉆柱的破壞情況,分析了緩蝕劑對緩解鉆柱腐蝕和保護(hù)鉆柱強(qiáng)度的作用。近年來,隨著特殊工藝井的逐漸增多,國內(nèi)針對鉆具失效的研究力度也進(jìn)一步加大,研究水平也得到了大幅度提高。

        2 鉆具失效的主要形式

        由于井下的施工條件比較惡劣,鉆具主要受到井底高溫、鉆井液腐蝕與沖刷、載荷應(yīng)力、井壁碰撞等因素的影響,鉆具失效主要有塑性形變、鉆具損傷和鉆具斷裂等三種形式[3]。

        2.1 鉆具形變

        隨著鉆井深度的增加,鉆桿長度和自身懸重不斷增加,當(dāng)鉆桿承受的拉伸應(yīng)力超過其自身設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)會產(chǎn)生難以恢復(fù)的形變,當(dāng)形變積累到一定程度時(shí)就會引發(fā)鉆具失效。

        2.2 鉆具損傷

        鉆具損傷主要是由鉆井液腐蝕、鉆具表面磨損和機(jī)械性損傷三部分構(gòu)成。其中由于鉆具長時(shí)間工作在井下高溫環(huán)境中,鉆井液中的溶解氧和氯離子會對鉆具產(chǎn)生腐蝕而導(dǎo)致鉆具強(qiáng)度降低甚至刺漏;鉆井液中含有的固相顆粒對鉆具表面的沖蝕會使鉆具受損,進(jìn)而導(dǎo)致裂紋性斷裂;鉆具在存放和使用過程中也會由于碰撞或者液壓大鉗上扣等造成應(yīng)力損傷。

        2.3 鉆具斷裂

        鉆具斷裂的主要原因有:當(dāng)發(fā)生卡鉆等工況時(shí),鉆具承受的負(fù)載遠(yuǎn)大于本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)會發(fā)生過載性斷裂;在腐蝕和應(yīng)力雙重作用下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕性斷裂;由于共振和長時(shí)間反復(fù)使用造成的疲勞斷裂。

        3 鉆具失效的主要原因

        鉆具失效往往是由于多種原因共同作用造成。據(jù)統(tǒng)計(jì),鉆鋌和鉆桿是最易發(fā)生失效的部位,因鉆具自身質(zhì)量問題造成的失效比例是12.8%,因現(xiàn)場使用不當(dāng)造成的失效比例為32.2%;因井下工作環(huán)境造成的失效比例是52%;由于運(yùn)輸、保存原因造成的失效比例是3%。

        3.1 鉆具自身材質(zhì)因素

        對鉆具失效的統(tǒng)計(jì)分析表明,生產(chǎn)過程中使用的原料材質(zhì)品質(zhì)較差、生產(chǎn)工藝不達(dá)標(biāo)和產(chǎn)品尺寸偏差大,是導(dǎo)致鉆具失效的主要原因,主要表現(xiàn)在:①鉆桿加厚部位的結(jié)構(gòu)存在問題;②鉆桿、鉆鋌等鉆具間的轉(zhuǎn)換接頭質(zhì)量差;③螺紋加工標(biāo)準(zhǔn)低,在應(yīng)力集中作用下發(fā)生問題,導(dǎo)致應(yīng)力損傷;④鉆柱強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)。

        3.2 環(huán)境因素

        國外一家鉆井設(shè)備公司的統(tǒng)計(jì)表明,造成鉆柱失效的最主要的環(huán)境因素是鉆井液腐蝕。鉆井液的含砂量、pH值、潤滑性、流態(tài)、溫度等均對鉆柱失效有著直接或間接的影響。鉆井液對鉆柱的腐蝕性排序?yàn)椋撼錃恹}水鉆井液>鹽水鉆井液、低pH鉆井液>高pH鉆井液>油基鉆井液。由于鉆井過程中,鉆井液在完全敞開的環(huán)境下進(jìn)行循環(huán),空氣中的氧氣會隨著鉆井液的循環(huán)大量溶解形成具有強(qiáng)氧化力的游離氧,游離氧在井下高溫的作用下會對金屬鉆具產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕作用,形成氧化鐵等氧化物,從而降低鉆具強(qiáng)度。此外,當(dāng)鉆遇含二氧化碳、硫化氫和含高礦化度水的地層時(shí),隨著二氧化碳、硫化氫和地層水侵入鉆井液,也會加速井下鉆具的腐蝕。

        北方冬季施工時(shí),室外最低溫度可達(dá)零下40℃左右,而深井的井下溫度通常高于150℃,由于環(huán)境溫度和井下溫度的溫差過大,鉆具易因冷脆發(fā)生斷裂失效,而且在室外低溫環(huán)境下上扣后,在井底高溫作用下會由于膨脹作用造成絲扣的應(yīng)力集中而對鉆具造成破壞。

        鉆遇堅(jiān)硬地層和非均質(zhì)地層時(shí)因地層因素,產(chǎn)生憋跳鉆導(dǎo)致鉆柱震動而失效;鉆遇傾角比較大的地層,因?yàn)榫焙头轿徊灰卓刂?,?dǎo)致井眼軌跡不規(guī)則,狗腿度過大,使井下鉆柱發(fā)生彎曲,所受應(yīng)力和應(yīng)變級別增加,從而誘發(fā)鉆具斷裂等失效事故。

        3.3 現(xiàn)場施工因素

        現(xiàn)場施工因素也是引發(fā)鉆具失效的重要因素之一。比較常見的情況有:①部分施工人員不按規(guī)程上扣,導(dǎo)致上扣扭矩不達(dá)標(biāo)。當(dāng)上扣扭矩過低時(shí),絲扣之間的連接不緊密,沒有達(dá)到預(yù)期的載荷,在長時(shí)間井下應(yīng)力的影響下,會出現(xiàn)微小的縫隙,井下的高壓鉆井液容易從這些縫隙處高速射出,從而導(dǎo)致鉆具刺漏;當(dāng)上扣扭矩過高時(shí),一旦發(fā)生憋跳鉆就會造成漲扣現(xiàn)象影響鉆具壽命。②螺紋密封脂使用不當(dāng)。使用螺紋脂是為了在螺紋和臺肩之間形成油膜保護(hù)層,降低金屬之間的直接摩擦和粘連,但當(dāng)密封脂質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者涂抹不均勻時(shí),會在井下劇烈震動和高溫作用下而失效,導(dǎo)致刺漏和粘扣事故的發(fā)生。

        4 鉆具失效的技術(shù)對策

        鉆具失效產(chǎn)生的原因既有地層條件和外界環(huán)境等客觀因素,也有鉆具質(zhì)量差、鉆具組合不合理、施工工藝存在問題等主觀因素。客觀因素是難以避免的,要預(yù)防鉆具失效問題的發(fā)生,主要應(yīng)該從主觀因素著手[4]。在鉆井施工作業(yè)中,應(yīng)該重點(diǎn)注意如下方面:

        (1)下井前加強(qiáng)對鉆具質(zhì)量的控制。①嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)采購質(zhì)量達(dá)標(biāo)的井下鉆具,鉆遇堅(jiān)硬地層時(shí),應(yīng)該優(yōu)先使用高韌性鉆具;②嚴(yán)格執(zhí)行探傷程序,發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)對鉆具進(jìn)行修理和替換;③鉆遇特殊地層時(shí)避免使用已被腐蝕的鉆具。

        (2)針對性地優(yōu)化鉆具組合。①鉆遇井眼軌跡發(fā)生大幅度變化的地層時(shí),在鉆鋌間加入過渡短接,減少鉆具偏磨現(xiàn)象的發(fā)生;②在有條件的情況下,使用強(qiáng)度和韌性更好的G105 鉆桿;③根據(jù)地層情況優(yōu)選鉆頭,減少因鉆頭原因造成的憋跳鉆情況。

        (3)定期對鉆具進(jìn)行探傷并按照規(guī)程替換鉆具位置。①一般情況下對鉆鋌的螺紋部分每使用250h左右進(jìn)行一次探傷,特殊情況下每次起下鉆均要進(jìn)行探傷;②每3~4次起下鉆需要倒換一次鉆桿和鉆鋌;③對井隊(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn),使其具備基本的判斷能力,在起下鉆和拆卸扣時(shí)第一時(shí)間通過目測來判斷鉆具是否存在缺陷。

        (4)加強(qiáng)鉆具的日常維護(hù)管理。①建立鉆具使用臺賬,了解鉆具的使用情況,確定其疲勞程度,根據(jù)實(shí)際使用情況確定該鉆具是可以繼續(xù)使用還是應(yīng)該進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng);②將深井使用過的鉆鋌按批次倒換到淺井中使用,達(dá)到一定期限后切除全部舊扣并重新造扣,從而避免疲勞應(yīng)力對鉆具的損害。

        5 結(jié)論和建議

        (1)鉆井施工花費(fèi)巨大,由鉆具失效產(chǎn)生的起鉆換鉆具以及停鉆打撈落魚等事故會嚴(yán)重影響鉆井施工進(jìn)度,增加勘探開發(fā)成本。

        (2)鉆具失效往往是由于多種原因共同作用造成,鉆鋌和鉆桿是最易發(fā)生失效的部位,工作環(huán)境和現(xiàn)場使用不當(dāng)是鉆具失效的主要原因。

        (3)加強(qiáng)采購環(huán)節(jié)質(zhì)量把關(guān)、優(yōu)化鉆具組合、使用合理的鉆進(jìn)參數(shù)、提高鉆井液性能、定期探傷并加強(qiáng)日常維護(hù)管理是預(yù)防鉆具失效的主要方法。

        猜你喜歡
        鉆遇鉆柱鉆具
        準(zhǔn)噶爾盆地滴西地區(qū)特殊地層錄井識別特征
        自適應(yīng)BPSK在井下鉆柱聲波傳輸中的應(yīng)用
        國外潛孔鉆具研發(fā)方面的新動向
        施必牢螺紋在采樣鉆具防松連接中的應(yīng)用研究
        水平段鉆柱失穩(wěn)后自鎖分析*
        旋挖鉆機(jī)鉆具產(chǎn)品類型
        水平井地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在蘇里格氣田中的應(yīng)用
        化工管理(2015年3期)2015-10-31 10:04:48
        提高水平井油層鉆遇率研究與實(shí)踐
        一種新型繩索鉆具打撈器
        打開“致密油” 握有“金鑰匙”
        亚洲精品成人网线在线播放va| 在线精品亚洲一区二区动态图| 妺妺窝人体色www婷婷| 亚洲一区 日韩精品 中文字幕 | 中文天堂在线www| 国产亚洲日本人在线观看| av免费在线观看网站大全| 日韩人妻系列在线观看| 亚洲熟妇无码av在线播放 | 色视频www在线播放国产人成| 国产精品综合久久久久久久免费| 亚洲精品国产主播一区二区| 在线国产丝袜自拍观看| 无码毛片内射白浆视频| 少妇饥渴偷公乱a级无码 | 加勒比东京热中文字幕| 奇米影视第四色首页| 乱人伦中文字幕成人网站在线| 亚洲国产日韩在线精品频道| 麻豆视频黄片在线免费观看| 老鲁夜夜老鲁| 久久久久成人片免费观看蜜芽| 国内精品一区二区三区| 久久精品国产亚洲av桥本有菜| 青青久在线视频免费视频| 亚洲人成网线在线播放va蜜芽 | 国产一区二区三区杨幂| 午夜视频一区二区三区四区| 4hu四虎永久免费地址ww416| 色老头在线一区二区三区| 一区在线播放| 国产少妇高潮在线视频| 99久久精品无码一区二区毛片| 日本道精品一区二区三区| 精品人妻少妇一区二区中文字幕| 丰满人妻一区二区三区52| 人妻少妇精品中文字幕专区| 双腿张开被9个男人调教| 女同中的p是什么意思| 国产91在线精品观看| 午夜天堂av天堂久久久|