為了降低鉆井成本采用了套管鉆井。在限制起下鉆、減少漏失和油井失控事故的同時,大幅度地提高了鉆井效率。另外,套管沒有發(fā)生非正常磨損和損壞。
鉆進時,通過限制的套管柱輸送扭矩和鉆壓,而套管柱底部承受機械壓縮。這些作業(yè)條件使套管產(chǎn)生了兩種損壞:
(1)磨損:由于井眼彎曲和套管屈曲而產(chǎn)生的側(cè)向載荷或水平載荷;
(2)疲勞:周期性交變載荷使金屬材料的微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而使套管產(chǎn)生疲勞裂縫。疲勞裂縫可能出現(xiàn)在管體、陽螺紋端部和接箍等應力積聚區(qū)。
認識到磨損和疲勞的潛在隱患后,通常使用穩(wěn)定器和防磨環(huán)來減輕這種損壞。因為套管鉆井在鉆進過程中不起下鉆,所以不能探傷。
在南得克薩斯,大陸菲利普斯公司通過2種方法來評估磨損和疲勞裂縫。一是從884ft鉆到7116ft后,起出套管進行探傷,但是只能測得單點數(shù)據(jù);第二種方法是進行裂縫模擬,提供第二級數(shù)據(jù)。
1.管體探傷
(1)目測探傷:起出套管后進行了目測探傷,觀察套管是否有硬傷。使用內(nèi)徑規(guī)測量每根套管的內(nèi)徑,確定內(nèi)徑縮小的區(qū)域。
(2)電磁探傷:對每根套管進行全長和端部的電磁探傷。電磁探傷儀是標準的API 5 CT探傷儀,并按API推薦做法5A5進行重新標準化。
(3)伽馬射線壁厚測量:使用Cord型伽馬射線系統(tǒng)對套管和套管端部進行探傷,以確定磨損和壁厚的變化。對變化進行測量以確定均勻和偏心磨損。
2.接箍探傷
(1)目測探傷:對接頭和陽螺紋端部進行清潔,目測絲扣是否有諸如粘扣、撕裂和磨損等變形和損壞。根據(jù)觀察到的情況確定是否需要更換接箍。
(2)紅外線接箍探傷:使用紅外線透視儀對下部30根套管的接箍和陽螺紋端部進行探傷。選擇這些接箍的原因是這30根套管在鉆進過程中都發(fā)生過屈曲/旋轉(zhuǎn)。因為接箍和陽螺紋端部是鉆進時產(chǎn)生疲勞裂縫的主要區(qū)域。探傷時使用的是DS-1標準。部分接箍因疲勞裂縫和磨損而報廢,接箍的粘扣和磨損嚴重。在165個有問題的接箍中,有117個在現(xiàn)場成功修復。剩余的48個,有29個需要重新車陰螺紋,18個需要重新車陽螺紋,有10個需要同時重新車陰螺紋和陽螺紋。
探傷后,對48根套管進行了修復,并鉆8-7/8in井眼達7050ft.另外ConocPhillips公司還進行了室內(nèi)模擬試驗。82次試驗表明,套管不會因磨損和疲勞而損壞。
鉆進時,通過限制的套管柱輸送扭矩和鉆壓,而套管柱底部承受機械壓縮。這些作業(yè)條件使套管產(chǎn)生了兩種損壞:
(1)磨損:由于井眼彎曲和套管屈曲而產(chǎn)生的側(cè)向載荷或水平載荷;
(2)疲勞:周期性交變載荷使金屬材料的微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而使套管產(chǎn)生疲勞裂縫。疲勞裂縫可能出現(xiàn)在管體、陽螺紋端部和接箍等應力積聚區(qū)。
認識到磨損和疲勞的潛在隱患后,通常使用穩(wěn)定器和防磨環(huán)來減輕這種損壞。因為套管鉆井在鉆進過程中不起下鉆,所以不能探傷。
在南得克薩斯,大陸菲利普斯公司通過2種方法來評估磨損和疲勞裂縫。一是從884ft鉆到7116ft后,起出套管進行探傷,但是只能測得單點數(shù)據(jù);第二種方法是進行裂縫模擬,提供第二級數(shù)據(jù)。
1.管體探傷
(1)目測探傷:起出套管后進行了目測探傷,觀察套管是否有硬傷。使用內(nèi)徑規(guī)測量每根套管的內(nèi)徑,確定內(nèi)徑縮小的區(qū)域。
(2)電磁探傷:對每根套管進行全長和端部的電磁探傷。電磁探傷儀是標準的API 5 CT探傷儀,并按API推薦做法5A5進行重新標準化。
(3)伽馬射線壁厚測量:使用Cord型伽馬射線系統(tǒng)對套管和套管端部進行探傷,以確定磨損和壁厚的變化。對變化進行測量以確定均勻和偏心磨損。
2.接箍探傷
(1)目測探傷:對接頭和陽螺紋端部進行清潔,目測絲扣是否有諸如粘扣、撕裂和磨損等變形和損壞。根據(jù)觀察到的情況確定是否需要更換接箍。
(2)紅外線接箍探傷:使用紅外線透視儀對下部30根套管的接箍和陽螺紋端部進行探傷。選擇這些接箍的原因是這30根套管在鉆進過程中都發(fā)生過屈曲/旋轉(zhuǎn)。因為接箍和陽螺紋端部是鉆進時產(chǎn)生疲勞裂縫的主要區(qū)域。探傷時使用的是DS-1標準。部分接箍因疲勞裂縫和磨損而報廢,接箍的粘扣和磨損嚴重。在165個有問題的接箍中,有117個在現(xiàn)場成功修復。剩余的48個,有29個需要重新車陰螺紋,18個需要重新車陽螺紋,有10個需要同時重新車陰螺紋和陽螺紋。
探傷后,對48根套管進行了修復,并鉆8-7/8in井眼達7050ft.另外ConocPhillips公司還進行了室內(nèi)模擬試驗。82次試驗表明,套管不會因磨損和疲勞而損壞。

