工具及转换接头现场使用管理与典型失效案例0722

工具及转换接头现场使用管理与典型失效案例二零一四年七月二十二日主要内容生产保障措施一二发生问题及原因分析下步推进工作二三发生问题及原因分析一、生产保障措施1、提升随钻震击器强度及性能随钻震击器接在钻具的钻铤部位，是及时提供上下震击力，解除阻卡事故的主要工具1）随钻震击器主力产品为高峰全机械式（图1）；哈里伯顿液压机械一体式（图2）2）高峰全机械式随钻震击器特点：一是高强度、耐150°；二是震击力恒定，与钻具起下速度无关，温度及内腔液压油不影响其震击力；三是心轴及延长节耐塔里木油田所有泥浆腐蚀3）哈里伯顿液压机械一体式随钻震击器特点：一是耐180°高温；二是震击力可变化，与钻具起下速度相关，温度及内腔液压油对震击力有影响；三是心轴及延长节耐塔里木油田所有泥浆腐蚀4）每次采用切修方式修复两端螺纹，避免应力累积图1图2一、生产保障措施2、规范转换接头管理1）持续修订完善《转换接头补充订货技术条件》，对材料性能、外形结构，尺寸参数进行优化2）优化NC56公*410转换接头外形尺寸，增设本体外部应力减轻槽，易于母扣应力释放及打捞事故处理3）将保护接头长度由910mm调整为610mm，方便现场操作内防喷工具4）采用切修方式修复转换接头，避免应力累积5）每周与现场各井队通过专用信息平台（QQ群）进行沟通，及时传递与分享油田转换接头信息6）及时与油田各钻井项目经理部沟通，督促各井队按相关规定与规范使用、检查保养、更换、存储及回收检维修，杜绝非正常使用或超期使用一、生产保障措施3、井下工具（含转换接头）新材料性能优化1)屈服点与Rp0.2规定非比例延伸屈服强度之比值应大于0.90，用符号YP/Rp表示，即YP/Rp≥0.902)YP/Rp≤0.80，转换接头材料有开裂风险3)锻造比不小于1/44)在20±3℃试验温度下，3个试件平均值不低于80J，单件试件不低于65J；横向冲击功不低于纵向冲击功的80%横向冲击功不低于纵向冲击功的80%5)上屈服点（发生屈服时拉力首次下降前的最大应力）≥810MPa6)晶粒度应≥8.0级,氧化物和硫化物级别之和不大于2.0级7)Wm为启裂功≥25J8)Wa为裂纹扩展功≥40J9)旋转弯曲试验(应力550MPa）旋转圈数≥1x107一、生产保障措施4、钻具动态应力监控克深902井，较长时间MWD检测震动数据为最高级别2-3级，使用10小时，91/2“史密斯减震器断裂，神木、大北、博孜区块失效情况类似克深902井，较长时间MWD检测震动数据为最高级别2-3级，使用10小时，91/2“史密斯减震器断裂，神木、大北、博孜区块失效情况类似一、生产保障措施5、事故井处理及复杂井服务、新工具推广、失效调查1）完成上井事故处理与复杂井驻井技术服务2）开展气动卡瓦等新工具的推广运用现场技术服务工作；改进型气动卡瓦得到用户进一步认可3）及时开展转换接头（工具）断裂失效现场调查与分析工作，并制定了相应的控制与预防措施予以实施、共享案例一：误将井下震击类工具外筒连接螺纹当作钻具连接螺纹卸开，造成损坏3、随钻使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具1：对工具结构不熟悉，误操作造成损坏工具1：对工具结构不熟悉，误操作造成损坏哈701井在下钻过程中61/2〞进口随钻震击器（编号为1274029）下接头与活塞套筒连接部位有“刺痕”哈701井在下钻过程中61/2〞进口随钻震击器（编号为1274029）下接头与活塞套筒连接部位有“刺痕”案例二：因操作不够精细，吊卡压坏气动卡瓦上盖；夹持牙板使用后不及时清洁，引发钻具打滑，存在损坏钻工具隐患6、其它工具使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具1：对工具结构不熟悉，误操作造成损坏工具1：对工具结构不熟悉，误操作造成损坏热普14井热普14井卡瓦体长480、牙深0.7、牙尖宽0.2卡瓦体长480、牙深0.7、牙尖宽0.2案例一：钻柱组合中未按钻井设计要求，少连接钻铤数量，随钻震击器受力不合理，造成震击器早期疲劳损坏3、随钻使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具2：不按照钻井设计选用，造成工具失效工具2：不按照钻井设计选用，造成工具失效实际钻具组合：91/2三牙轮钻头实际钻具组合：91/2三牙轮钻头哈701井钻至5695.74米发生61/4″高峰随钻震击器上接头母扣断裂失效哈701井钻至5695.74米发生61/4″高峰随钻震击器上接头母扣断裂失效+630×410接头+7无磁钻铤×1+7螺旋钻铤×2+91/2扶正器×1+7螺旋钻铤×12+7随钻震击器×1+7螺旋钻铤×2+……设计钻具组合：91/2钻头+630×410接头+7钻铤×2+91/2扶正器+7钻铤×1+91/2扶正器×1+7钻铤×17+7挠性接头+7随钻+7钻铤×3+……实际：少连接7钻铤6根+630×410接头+7无磁钻铤×1+7螺旋钻铤×2+91/2扶正器×1+7螺旋钻铤×12+7随钻震击器×1+7螺旋钻铤×2+……设计钻具组合：91/2钻头+630×410接头+7钻铤×2+91/2扶正器+7钻铤×1+91/2扶正器×1+7钻铤×17+7挠性接头+7随钻+7钻铤×3+……实际：少连接7钻铤6根案例二：工具选型不合理，在井斜过大、井底不干净、起下钻阻卡工况下，采取划眼、过扭转、过钻压使用常规取心工具，造成断裂失效4、取心工具使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具2：不按照钻井设计选用，造成工具失效工具2：不按照钻井设计选用，造成工具失效热普2井：常规250P4-3/4″取心工具上差值短节下端公扣处断裂失效热普2井：常规250P4-3/4″取心工具上差值短节下端公扣处断裂失效热普2井工况：井斜35.8°、下钻遇阻5t、划眼6kN·m、最大使用扭转14.1kN·m（超过5.6kN·m）、最大钻压7t（超过2t）热普2井工况：井斜35.8°、下钻遇阻5t、划眼6kN·m、最大使用扭转14.1kN·m（超过5.6kN·m）、最大钻压7t（超过2t）案例二：工具选型不合理，在井斜过大、井底不干净、起下钻阻卡工况下，采取划眼、过扭转、过钻压使用常规取心工具，造成断裂失效4、取心工具使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具2：不按照钻井设计选用，造成工具失效工具2：不按照钻井设计选用，造成工具失效克深802井工况：取心井段阻卡、划眼，井深7343m、最大井斜13.9°。使用4套常规250P4-3/4″取心工具，损坏3套克深802井工况：取心井段阻卡、划眼，井深7343m、最大井斜13.9°。使用4套常规250P4-3/4″取心工具，损坏3套克深802井：常规250P4-3/4″取心工具卡箍座下端开口胀大10毫米克深802井：常规250P4-3/4″取心工具卡箍座下端开口胀大10毫米案例一：三片卡瓦夹持在井下震击类工具芯轴上，咬坏芯轴，造成报废3、随钻使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具3：未按规定使用，损坏工具工具3：未按规定使用，损坏工具YM30井三片卡瓦夹持在61/2〞进口随钻震击器芯轴上，牙痕深0.5㎜，咬坏芯轴YM30井三片卡瓦夹持在61/2〞进口随钻震击器芯轴上，牙痕深0.5㎜，咬坏芯轴案例二：国产套管外形尺寸不规范，现场将143/4〞吊卡内孔焊接当作143/8〞吊卡使用；斜坡吊卡上表面焊接，二者均出现裂纹导致报废，严重可能出现断裂重大事故套管吊卡目前解决办法：新套管吊卡内孔尺寸订货执行最大上偏差5、吊卡使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具3：未按规定使用，损坏工具工具3：未按规定使用，损坏工具套管吊卡目前解决办法：新套管吊卡内孔尺寸订货执行最大上偏差克深5井克深5井克深2井克深2井案例三：斜坡钻杆吊卡扭簧被取出、卸松扭簧固定螺钉、扭簧损坏不及时更换、碰断卡页等，导致吊卡存在无法自锁、活门打开等安全风险5、吊卡使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具3：未按规定使用，损坏工具工具3：未按规定使用，损坏工具克深7井克深7井MA5-6H井MA5-6H井案例四：套铣管端面损坏，母扣过扭矩胀扣、挤扁，螺纹无法上紧，导致套铣管无法正常使用，甚至脱扣落井6、其它工具使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具3：未按规定使用，损坏工具工具3：未按规定使用，损坏工具迪北101井5-7/8〞反扣铣管，母扣端牙痕深1.5㎜，不圆度3㎜迪北101井5-7/8〞反扣铣管，母扣端牙痕深1.5㎜，不圆度3㎜案例五：钻井参数偏高、扭矩过载导致随钻震击器失效6、其它工具使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具3：未按规定使用，损坏工具工具3：未按规定使用，损坏工具克深8004井使用的8“随钻震击器，克深8004井使用的8“随钻震击器，的8“随钻震击器，纯钻时间322小时，芯轴扭曲变形断裂、外筒的母扣胀扣的8“随钻震击器，纯钻时间322小时，芯轴扭曲变形断裂、外筒的母扣胀扣1、打捞杯杯体咬扁2、打捞筒筒体胀扣、咬扁3、5米的车运输9米取心工具，导致弯曲6、其它工具使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析工具3：未按规定使用，损坏工具工具3：未按规定使用，损坏工具3、5米的车运输9米取心工具，导致弯曲4、大勾下放不到位，套管吊卡平台阶面、斜坡吊卡斜坡面严重磨损，导致报废5、随钻震击器与挠性接头不拆卸回收6、四销滚子方补心的销子螺纹焊接，无法更换案例一：跟踪卡填写不及时、用铅笔填写、留有空白、数据有误、回收实物与返回跟踪卡片不符；卡片规范样本填写如下二、现场发生问题及原因分析接头1：油田管理办法执行不到位接头1：油田管理办法执行不到位案例二：部分井队不按《塔里木油田钻具转换接头管理办法》使用及维护保养、存储，增加失效风险二、现场发生问题及原因分析接头1：油田管理办法执行不到位接头1：油田管理办法执行不到位神木3井钻进至井深311.76米时，NC56母×NC61公母扣断裂，断口距母扣端密封面13cm，纯钻时间22.5小时。该接头在神木2井使用412小时，完井未回收修复，转井神木3井使用2、接头使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析案例二：部分井队不按《塔里木油田钻具转换接头管理办法》使用及维护保养、存储，增加失效风险接头1：油田管理办法执行不到位接头1：油田管理办法执行不到位HA9-2井HA9-2井迪北1井迪北1井案例一：现场使用PowerV、MWD、测斜短节及勘探公司自带螺杆、无磁钻铤等工具，连接扣型与油田钻具扣型不匹配，转换接头使用增多，引发断裂失效的概率增加2、接头使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析接头2：对工况认识不到位，造成失效接头2：对工况认识不到位，造成失效和田1井：NC61母*NC56公转换接头外螺纹断裂和田1井：NC61母*NC56公转换接头外螺纹断裂2、接头使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析案例二：顶驱转换接头上扣扭矩不足，造成早期失效克深205井钻至井深6863.28m，NC52T公接头2：对工况认识不到位，造成失效接头2：对工况认识不到位，造成失效第一次使用350h第二次使用45h×630接头公螺纹断裂失效井口螺纹上扣扭矩影响（理论计算值）A、按规定值上紧，加上180T悬重，端面密封压力降低60%B、上扣扭矩较小，加上180T悬重，端面密封压力降低65%，螺纹密封面存在刺、漏C、上扣扭矩过小，加上180T悬重，端面密封压力降低70%，螺纹密封面存在刺、漏，公扣断2、接头使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析案例二：顶驱转换接头上扣扭矩不足，造成早期失效克深207井钻至井深6673.19m，NC52T接头2：对工况认识不到位，造成失效接头2：对工况认识不到位，造成失效第一次使用248h公×630接头公螺纹断裂失效中深1C井2013年4月15日钻塞至井深6717.84m，顶驱距转盘面一根单根的高度时，630×HT40公顶驱转换接头从HT40公扣大端根部断裂。因钻塞过程中，顶驱吊环上的吊卡未打开，钻具下落0.81米，顿在4＂斜坡钻杆吊卡上2、接头使用问题及危害二、现场发生问题及原因分析案例二：顶驱转换接头上扣扭矩不接头2：对工况认识不到位，造成失效接头2：对工况认识不到位，造成失效上扣扭矩