API油套管粘扣原因分析及预防.docx

钻采机械API油套管粘扣原因分析及预防吕拴录1,2,骆发前2,周杰2,秦宏德2,龚建文2,乐法国2,迟军2,谢又新2,聂采军2(1中国石油大学机电工程学院·北京2塔里木油田公司)吕拴录等.API油套管粘扣原因分析及预防.钻采工艺,2010,33(6):80-83摘要:对塔里木油田API油、套管粘扣问题进行了全面调查研究,对部分油、套管抽样进行了上、卸扣试验,并在几口井进行了油、套管下井试验。认为API油、套管粘扣原因既与产品质量有关,也与使用操作不当有关。油、套管螺纹加工质量不高,更容易发生粘扣。为保证油、套管的质量,制定了塔里木油田油、套管抽样上、卸扣试验补充技术条件。使用操作不当导致油、套管粘扣的因素主要包括碰伤、偏斜对扣、引扣不到位、上扣速度快、上扣扭矩不当等。为解决油田使用操作不当导致的粘扣问题,研制了预防油、套管粘扣的新型引扣钳专利产品,并制定了塔里木油田油、套管使用和维护操作规程。经过在几口井推广应用以上预防措施,有效地防止了由于操作不当导致的油、套管粘扣。关键词:油管;套管;粘扣;螺纹保护器;引扣钳中图分类号:TE873文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1006-768X.2010.06.024粘扣会降低油、套管接头的密封性能和承载能力,甚至导致脱扣,最终使油、套管柱寿命大幅度降低。塔里木油田已经发生多起油、套管粘扣事故。1991年,轮南25井和轮南30井所用的新油管经过一次试油作业之后新油管全部粘扣报废。调查分析结果,每根油管外螺纹接头都因为没有戴螺纹保护器而严重磨损,油管粘扣主要原因是操作不当所致。1996年,一批国产油管在多口井发生粘扣事故。失效分析认为该批油管本身抗粘扣能力较差,油管严重粘扣与使用操作不当有一定关系。2000年,轮南11井进口油管在试油作业时发生了严重粘扣事故。调查结果是油管作业队采用高速上扣(100r/min),远超过了APIRP5C1[1]规定的上扣速度(≤25r/min),油管严重粘扣与上扣速度太快有很大关系。对该批进口的油管抽样进行上、卸扣试验结果,油管本身抗粘扣性能不符合API标准[2～3]。到2005年年底为止,塔里木油田废旧料场库存1900t回收的损坏油管,每年回收100t损坏油管。这些回收的废旧油管大多数为粘扣损坏。根据开发部门2003～2005年年初不完全统计结果,从井队回收的损坏油管共337024根。2005年TZ4-7-56,DH1-5-8,DH1-5-7,LG4等多口开发井发生油管粘扣事故。西气东输项目2005～2006年已有12口井油管发生粘扣。其中英买力气田群完井作业过程中,送井的3900根088.9mm×06.45mm油管中有86根油管发生粘扣和错扣。送井的2800根073mm×05.51mm油管中有56根油管发生粘扣和错扣。另外,有2根油管短节发生粘扣。塔里木油田套管粘扣问题实际也非常严重,套管上扣后一般不卸扣,除非下套管遇阻,起出检查才能发现粘扣。或者粘扣非常严重,上扣之后外露扣太多,卸扣检查才能发现粘扣。2003年,大北2井下0127.0mm尾管遇阻,发现所有套管严重粘扣。目前,国内外大多数工厂还没有完全解决油、套管粘扣问题[4]。塔里木油田在到货检验过程发现有些厂家的套管工厂上扣端从接箍端面就能看到粘扣形貌。有些国产套管和进口套管螺纹接头在检查紧密距时就发生粘扣。2004年塔里木油田对到货套管随机抽样进行上、卸扣试验结果,国产套管根根收稿日期:2009-06-17;修回日期:2010-10-25作者简介:吕拴录(1957-),教授级高级工程师,1983年毕业于西安交通大学金属材料专业,中国机械工程学会失效分析分会失效分析专家,一直从事石油管材失效分析、技术监督和科研工作。地址:(841000)新疆库尔勒78号信箱塔里木勘探开发部,电话E-mail:lushl-tlm@第33卷第6期Vol.33No.6钻采工艺·81·DRILLINGPRODUCTIONTECHNOLOGY粘扣。根据套管的质量现状,如果再加上使用操作因素,套管粘扣问题必然会更加严重。以上调查研究和失效分析结果表明,油、套管粘扣原因既与产品本身抗粘扣性能差有关,也与现场使用操作不当有关。因此,要防止油、套管粘扣,首先应当研究解决油田所订购的油、套管本身存在的粘扣问题,对油、套管质量提出严格的订货技术要求;同时,要研究解决使用操作问题,对油、套管现场作业提出严格要求,并研制和推广油、套管引扣钳。一、油套管上卸扣试验及下井试验结果对在商检和使用过程中发现问题的油、套管及时进行上、卸扣试验、失效分析及下井试验,发现了油、套管本身存在质量问题,使用操作也存在问题(表1)。表1油套管上卸扣及下井试验研究结果纹参数的公差控制,内、外螺纹参数匹配等多个环节,是