如何延长钻具使用寿命.doc

如何延长钻具使用寿命摘要：延长钻具的使用寿命不仅可以降低新进钻具的成本，还可以预防井队发生钻井事故，缩短井队的钻井周期。关键词：延长钻具寿命，钻具失效，具体措施钻具（包括钻铤、钻杆、接头等）是石油钻井不可缺少的设备。由于缺少必要的资金投入和专业化管理，钻具维护和管理一直滞后于钻井需要，一套数百万元的钻具，常常在完成7万-8万米进尺后便报废。稍不注意导致逾期使用，便会出现钻具刺穿和断钻杆等恶性事故。 针对上述情况，管具公司靖边服务部便借钻具集中统一管理的机会，逐步将其纳入科学化管理轨道。通过分级管理办法，将钻具分为三个等级，其中一级成套钻具多用重点井和深井；二、三级则偏向于普通井和浅井。除此之外，服务部还与租赁单位一道，引入赔偿理念，并且把租赁的钻具和长庆井队使用的钻具分开存放，降低了井队出现钻具断裂、刺穿等事故的可能性。在加大钻具更新力度的同时，靖边服务部还加大对施工现场钻具的抽检和维修力度。通过超声波探伤等现代化的技术设备，不但强化了对钻具各项失效指标的及时掌控和预警，而且改善了钻具维护的适时性和有效性。另外，随着油气勘探开发工作的不断深入，为满足鄂尔多斯盆地勘探开发深层石油和天然气的需要，深井钻井规模日益扩大，长庆钻井深井钻井数量逐年增多，而且呈现出越来越深的趋势。在钻井过程中，钻杆的受力状况和工作环境异常恶劣，延长钻具的使用寿命除了对钻具的有效管理之外，还必须从预防钻具失效中着手，了解钻具失效的机理，进而达到提高钻井效率、降低钻井成本的效果。目前，钻具失效的形式是多种多样的，概括起来主要分如下几种：（1）过量变形，是指在过大载荷作用下，钻柱接头的螺纹部分伸长以及钻柱本体的弯曲和扭转超过了极限范围。（2）断裂在钻柱事故中占的比例较大，危害也很严重，主要有以下几种：过载断裂，如钻杆遇卡提升时焊缝热影响区的断裂整钻时的钻柱体折断等；低应力脆断，它在整个钻柱失效中占相当大的比例钻杆、钻铤和转换接头处均能发生。应力腐蚀断裂，它是钻柱失效的常见形式。如钻柱在含硫油气井中工作时的硫化物应力腐蚀断裂钻杆接触某些腐蚀介质如盐酸、氯化物类时的应力腐蚀断裂等；氢脆断裂，当金属中存在过多氢时，在拉应力作用下可使材料产生氢脆。据统计70%钻柱失效是疲劳断裂失效，因此疲劳断裂失效是钻柱的主要失效形式。（3）表面损伤，包括腐蚀，包括均匀腐蚀(如钻具锈蚀)、小孔腐蚀(即点蚀，如钻杆存放或使用过程中的内外表面的点蚀)和焊缝腐蚀；磨损：包括粘着磨损（如钻杆接头、钻挺及转换接头螺纹部分的磨损）、磨料磨损（如钻井液和井壁对钻柱的磨损、螺纹脂中的杂质对螺纹的磨损）和冲蚀磨损（如钻杆的内外表面及连接螺纹受到的钻井液的冲蚀磨损）；机械损伤，如表面碰伤、烧伤、大钳卡瓦及其它工具的压痕等。在了解了钻具失效常见的类型后，我们将分别着手对预防钻具失效，延长钻具使用寿命提出具体的措施。第一：减少钻杆在井下的过量变形，适当降低机械转速， 在钻进过程中优先使用PDC钻头，提高地层的切屑量。第二：使用专用仪器，通过对钻具的外观尺寸、磨损情况、腐蚀情况、内外螺纹损伤情况，将钻具分为几个等级，不同的钻具适用与不同的井深，不同的地层，使钻具物尽其用。第三：定期由无损检测中心对井队使用的钻具进行检测，尤其是要在现场对正在使用的钻具进行检测，因为井队在长期使用一口井的钻具后，有可能由于腐蚀，过量变形等因素，如果不及时的进行检查更换，有可能造成钻具断裂、刺穿等复杂事故。第四：推广提高钻具适用寿命的钻井新工艺、新流程、新技术。特别的像已经实现水平井五开五完的50673钻井队学习新的钻井工艺和泥浆使用等技术知识。第五：在钻进接单根的过程中，严格控制上扣扭矩，坚决杜绝错扣或者未抹丝扣油就上扣的现象。因为如果没有抹丝扣油，钻具的台肩部分将失去密封作用，使用时间一长，钻井液将刺穿钻具的螺纹；另外，还要保护好钻具的螺纹部分，钻具在上下钻台时要带好护丝，不允许钻杆在大门坡道或者在钻台的防护栏杆上碰撞；新车修的螺纹或者新钻杆有可能出现牙顶相互顶住，这时应该先倒转一下，然后在上扣，杜绝强行上扣。第六：由于川渝地区硫化氢气体含量比较高，钻具容易发生应力腐蚀断裂。因此，在川渝地区使用的钻具要勤检查勤检测，避免造成事故。第七：由于各种原因造成井径扩大较多，造成较大的钻柱的弯矩，加剧钻柱的疲劳破坏。所以，在钻进过程中，要优化钻具组合，避免发生“狗腿子”和井眼不规则的现象，从而减少卡钻等没必要的麻烦；第八：在起钻过程中，钻工要及时将钻柱上的泥浆清理干净，减少长期粘附在钻杆上的泥浆造成了钻具的腐蚀。其次，在井队使用中，要尽量避免起车或者刹车过猛，减少钻柱的过载；第九：优化钻井参数。在钻进过程中，钻头在井底不稳定和不均匀送钻操作，会使钻柱的中和点移动。因此，钻柱的中和点应确保在钻铤上，同时尽量避免发生憋钻和跳钻的现象，减少钻具的交变应力；控制钻井转速，减少钻柱在井眼内的大幅度摆动。通过科学化的管理，不断的改进新的钻井工艺和钻井流程，优化钻井参数，不仅使井队在使用钻具时更加的放心，而且减少了钻具的新进数量和车修数量，从而也实现了提高钻具使用寿命的目的。参考文献：1 王志勇, 钻具失效的分析及预防J. 西部探矿工程, 2008,20(8)：61-632