钻井管具常见问题剖析及预防措施研究.doc

钻井管具常见问题剖析及预防措施研究 　　【摘 要】 钻井工程表现出复杂性，涉及多步骤及各个专业。日常在施工中，石油钻井也有着交叉及立体的特性，受到多样要素影响。在钻井过程中，所选的管具关系到钻井的总体质量，也关系到进度。唯有适当选取管具并且妥善运用，才能防控钻井的多样隐患及风险。针对钻井管具，解析了常见的钻井问题；结合钻井的真实情况，采纳最合适的预防措施。 　　【关键词】 钻井管具 常见问题 预防措施开采石油不可缺失钻井步骤，钻井是否成功，关系到后续持久性的石油采掘。从行业现状来看，钻井管具包含了多样类型，各类管具也有着差异的性能。在钻探进程中，管具钻头被插入较硬地层，很易损毁钻头因而带来故障。此外，在应力影响下，钻井管具也很易缓慢失效，减低了本该有的使用时限。预防管具的失效，应从全方位入手，注重日常性的管具修复及保养。唯有如此，才能确保管具的优质，顺利完成钻井步骤。 　　1 预防管具失效的必要性 　　石油钻井必备成套性的管具。在常规钻进步骤中，钻柱将会受到多样的复杂作用力，因而很易失效。钻头增添了钻具下侧的压力，受压状况下的钻具很易弯折或扭曲。受到起拉影响，上侧钻柱也隐含了中和受力的点。在转盘钻井时，钻柱总体是旋转的，钻柱承受着外在的扭矩及离心作用。这种影响下，钻柱将会扭曲或者缺失了稳定性，弯曲应力也将加大[1]。下钻中钻柱承受的是拉应力及自重。井下充斥了浆液，泥浆增添了钻柱额外的应力及压力。因此，钻具经常失效乃至遇到故障。为了提升实效，减低突然性的钻探故障，有必要注重防控钻具的隐患[2]。 　　2 常见的管具故障 　　首先，在中和点上侧，钻井管具包含了拉应力。某些情形下，钻探速度较快或者地层憋跳，钻具将上移固有的中和点，在这时也将增添压应力。在这个部分中，中和点下侧的管具表现出更大的刚度，形成薄弱环节。管具失效表现为：加厚的过渡部分及钻杆本身断裂，或者被刺穿；反复研磨下的台肩密封性被减低，脱扣或者断裂。 　　其次，在中和点下方，可施加额外的钻头压力。在常规钻进时，管具可承载弯曲作用力及轴向的压应力。如果发生憋跳，或钻探至偏硬岩层，纵向钻柱会引发振动。靠近钻头之处，振动力尤为复杂。钻铤被放置于下侧，呈现为较大刚度。这种状态下，薄弱环节应为管具螺纹。管具失效的表征包含：螺纹被刺穿或者碎裂，刺漏密封面等[3]。 　　第三，在钻具的井口，拉应力是最大的。下钻的过程中，惯性状态下的井口遭受外在的载荷及冲击力，因而大幅提升了原先的拉应力。遇到复杂故障，井下也增添了处理难度。例如：针对于卡钻故障，解卡处理表现出最大比值的拉应力。对于钻探深井，卡钻会更严重。若没能留心，钻柱将超越预定的拉应力限度而后突然断裂。失效的特性为：提拉管具时的角度太大，或者提拉太快，这种状态下会拉断螺纹。下放速度较快，转盘承受了偏重的吊卡作用力，根部因此失效。此外，扣扭矩过大时，也会折断钻具的公扣。 　　3 探析预防措施 　　3.1 防控管具的磨损 　　在井口位置处，管具经常被损坏。故障的根源为：上提速度太快，解卡过猛因而带来了故障。为了防控损坏，应能读取精准的表盘刻度，下放钻具还要减慢速度。尤其注意的是：下钻及双吊卡的进程中，若转盘表面很接近吊卡，也要减缓原先的下放速度。这样做，吊卡即可缓慢下落，因而也防控了管具被磨损，延长管具可运转的年限。若钻杆台阶设定为直角，则可拟定为2的集中应力系数；若减小至20°，可更改为1.2的系数。如果条件准许，吊卡台阶最好设定于15°。针对于较深井口，这种设定是更必要的。 　　3.2 设定最佳的受力 　　为保护钻井管具，要设置最佳的管具受力。上下吊卡要维持平行的工作面，在修理平面时，也应再次予以核验。针对于双吊环，应能适当匹配最合适的吊环总长，最好确保等长。这样做，在最大范围内改进了台阶受力。在下钻过程中，也避免了损伤。依照技术指标，上扣扭矩要配备合适的规格，密切衔接螺纹。针对于中和点，为了防控损坏，可增添额外的钻铤以便承载负荷。在钻头加压时，可配备1/2的钻铤。在钻铤中间层，应当配备加重性的过渡钻杆[4]。 　　3.3 调控螺纹的弯曲度 　　管具钻探过程中，螺纹要维持最合适的弯曲程度，这样才能顺利予以钻进。上扣扭矩要确保是最优的，螺纹台肩及本身的螺纹都应表现出光滑的表层状态。对于涂层钻杆，在过渡带可增加厚度，这样即可提升综合性的钻杆性能。定期替换管具，延长管具寿命。在综合点下侧，应当预设弯曲强度的钻铤比例，确保比例的最优。这样做，可维持平衡性的螺纹内外侧弯曲程度。对于交错性的软硬地层，若要减低钻探时的振动力，可选新型管具用作钻探。上扣扭矩要避免预设的临界旋转速度，及时修复钻铤，配备优良的螺纹结构。 　　4 日常的管控及保养 　　要完善细微的管具保养，在最大限度内延长了管具寿命。机械化在发