海洋石油钻杆刺漏失效分析与预防2016061
海洋油气固井撬(船)在深海固井作业中的风险分析与控制
海洋油气固井撬（船）在深海固井作业中的风险分析与控制深海油气勘探与开采作业对于能源开发和经济发展具有重要意义。
在深海油气固井作业中，海洋油气固井撬（船）是至关重要的设备之一。
然而，由于深海环境的复杂性和高风险性，深海固井作业面临着各种潜在的风险和挑战。
因此，对海洋油气固井撬（船）在深海固井作业中的风险进行分析和控制至关重要。
首先，深海固井作业中的主要风险之一是孤立失效。
孤立失效是指固井过程中固井封堵体失去原有的封堵功能，导致油气泄漏。
为了避免孤立失效的风险，必须确保固井封堵体的质量和完整性。
在进行固井作业前，应该进行仔细的封堵体设计和质量控制，确保封堵体能够有效地封住井眼，并防止泄漏的发生。
其次，海洋油气固井撬（船）在深海固井作业中还面临着井下设备失效的风险。
由于深海环境的高压、低温和腐蚀性介质等因素，井下设备容易受到损坏或失效。
为了降低井下设备失效的风险，应该选择高质量、可靠性强的井下设备，并进行定期维护和检修，确保其正常运行和安全使用。
此外，在深海固井作业中，天气条件和海洋环境也是重要的风险因素。
恶劣的天气条件和海洋环境可能导致海洋油气固井撬（船）失去平衡或不稳定，增加作业风险。
因此，在进行固井作业之前，需要进行详细的天气预报和海洋环境评估，确保作业适合进行，并采取相应的应对措施，例如增加抗风、抗浪设备和采取稳定措施，确保固井作业的顺利进行。
此外，深海油气固井作业还可能面临着环境风险。
油气泄漏可能对海洋生态系统造成重大影响，破坏海洋生物多样性并污染海洋环境。
因此，在进行深海固井作业时，应采取一系列的环境保护措施，例如使用环保封堵体、建立油气泄漏监测系统和应急响应机制等，以最大程度减少环境损害并保护海洋生态系统的完整性。
为了控制以上提到的风险，并确保海洋油气固井撬（船）在深海固井作业中的安全性，应采取一系列的措施和策略。
首先，在进行作业前，应进行全面的风险评估和安全审查。
风险评估可以确定潜在的风险因素和威胁，并制定相应的控制措施。
钻具失效分析
钻具失效分析钻具失效分析一、失效分析概论1、失效的定义部件或零件处于下列状态之一时:, 完全不能工作;, 可以工作，但功能效果不能令人满意;, 受到严重损伤，可靠性、安全性受到影响。
2、失效的过程与分类过程:损伤萌生------积累扩展------破坏。
分类:疲劳破裂失效---------过程比较长，发展速度比较缓慢;解理断裂失效---------过程短，速度快。
3、失效分析的意义失效分析———按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因、研究失效事故处理方法和预防措施的技术活动及管理活动。
意义有:, 减少和预防同类失效现象重复发生;, 为技术开发、技术管理、技术改造和进步提供信息、方向、方法和途径;, 为事故责任认定提供科学的技术依据;, 是质量管理中重要组成部分。
4、失效分析的基本思路, 对具体服役条件下的零部件进行具体分析，从中找出主要的失效形式及主要失效抗力指标;, 运用金属学、材料强度学和断裂物理、化学、力学的研究成果，深入分析各种失效现象的本质，揭示失效机理。
, 在对零部件力学条件、环境条件、产品质量和使用情况进行综合分析1基础上，确定造成失效的原因。
, 研究失效抗力指标与材料因素、工艺因素、结构因素、载荷与环境及使用因素的关系，提出预防失效再发生的措施。
5、失效分析的程序和步骤失效分析程序图:失效(故障)发生调查加工和服役历史现场调查及残骸分析初步观察分析无损检测分析宏观断口分析截取试样金相分析微观断口分析化学成分分析常规力学分析确定失效的性质综合分析确定失效的原因下步改进的措施2整个失效分析过程应重点抓着以下几个环节:(1) 收集失效件的背景数据。
主要包括加工制造历史、服役条件和服役历史。
(2) 失效件的外观检查。
包括:, 失效件的变形情况，有无镦粗、下陷、内孔扩大、弯曲、缩径、断面解理形状等;, 失效件表面的加工缺陷，如:焊疤、折叠、瘢痕、刮伤、刀痕、裂纹等。
, 断裂部位所在的位置，是否在键槽、尖角、凹坑等应力集中处。
某S135钻杆接头刺漏原因分析
焊管WELDED PIPE AND TUBE第44卷第5期2021年5月Vol.44 No.5May 2021某S135钻杆接头刺漏原因分析赵金兰!!曾红伟"，李京川！，仝柯!!瞿婷婷1（1.中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710077；2.西南油气田物资分公司,成都610051）摘 要：为探究某井钻杆接头刺漏失效原因，通过宏观观察、无损检测、化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM ）等手段，对该失效钻杆接头进行了综合分析。
结果表明，钻杆接头刺漏的主要原因是钻杆接头在井下作业时承受拉伸、压缩、弯曲等复杂载荷作用，钻柱发生剧烈振动 造成松动现象或上扣扭矩不足，高压钻井液进入接头缝隙形成冲蚀孔，萌生裂纹，在拉伸、压缩、弯 曲等复杂载荷和Cl -作用下发生裂纹扩展，裂纹穿透整个壁厚，最终 钻杆接头刺漏失效。
关键词：上扣扭矩；疲劳；失效；钻杆中图分类号：TE982文献标识码：B DOI : 10.19291/ki.1001-3938.2021.05.008Cause Analysis on Leakage of & S135 Drill Pipe JointZHAO Jinlan 1, ZENG Hongwei 2, LI Jingchuan 1, TONG Ke 1, QU Tingting 1(!. C$PC Tubular Goods Research Institute, Xi'an 710077, China;2. PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company, Chengdu 610051，China'Abstract ： In order to explore the cause of drill pipe joint leakage in a well, the failure drill pipe joint was comprehensivelyanalyzed by means of macro observation, non -destructive testing, chemical composition analysis, mechanical property testing,metallographic testing and scanning electron microscope (SEM ). The results show that the main cause of drill pipe joint leakage is that the drill pipe joint bears complex loads such as tension, compression and bending during downhole operation, the drill string vibrates violently resulting in loosening or insufficient make -up torque, the high pressure drilling fluid enters into the joint gap toform erosion holes, cracks initiate, the crack propagation occurs under complex loads such as tension, compression and bendingand Cl -. The crack penetrates the whole wall thickness, and eventually leads to drill pipe joint leakage failure.Key words ： make -up torque; fatigue; failure; drill pipe1钻杆失效概况2试验方法及结果某井段进行侧钻作业时，发现井下某柱钻杆， 上、中单根台肩面处刺漏。
钻井过程中漏失机理分析与井漏预防措施研究
摘要井漏是影响钻井作业安全最严重的复杂情况之一，井漏的发生不仅会给钻井工程带来不便和损失，也为油气资源的勘探开发带来极大困难。
本文针对钻井工程中井漏现象的突出问题，从井漏的类型、危害、漏失机理和影响因素入手，着重研究了漏失压力的计算方法、预防措施与井漏处理的技术方法。
本文在漏失层地质特征的基础上认为井漏主要有三种类型：渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞性漏失。
通过分析三大压力系统（即漏失压力、地层破裂压力、井眼内钻井液动压力）与产生井漏的相互关系，认为降低井眼内钻井液动压力是处理井漏的核心关键。
漏失压力的计算方法现在还不完善，目前主要是根据漏失地层特点建立漏失压力预测模型来计算漏失压力的，其中包括漏失压力的力学计算模型、基于统计的漏失压力计算模型等等。
井漏要防患于未然，能预防的一定要采取相应的预防措施，前期设计好合理的井身结构，钻井时要以降低井眼内钻井液动压力为主导。
井漏发生时要根据不同的漏层条件，采取相应的井漏处理技术手段，其中主要包括常规井漏和复杂井漏这两种情况。
总之，研究井漏问题对完善、提高钻井技术水平和经济效益有着极其重要的现实意义。
关键词：井漏；漏失压力；地层破裂压力；堵漏处理技术目录第1章前言 (4)1.1.研究的目的和意义 (5)1.2国内外研究现状 (6)1.3研究内容 (7)第2章地层漏失类型分析及井漏的危害 (5)2.1漏失类型分析 (5)2.1.1渗透性漏失 (5)2.1.2裂缝性漏失 (6)2.1.3溶洞性漏失 (7)2.2井漏的危害 (7)第3章地层漏失机理及影响因素分析 (8)3.1地层漏失机理 (8)3.2井漏的影响因素 (8)3.2.1影响漏失压力的因素 (8)3.2.2影响地层破裂压力的因素 (9)3.2.3影响井眼内钻井液动压力的因素 (9)第4章地层漏失压力的计算方法 (12)4.1漏失压力计算模型的理论分析........................ 错误!未定义书签。
井下油管漏失原因分析及预防措施
井下油管漏失原因分析及预防措施摘要：油管漏失是油井检泵作业重要影响因素，虽然油管在下井的施工过程中使用了丝扣胶进行密封，但是由于腐蚀、磨损严重、等原因，至使近几年因油管丝扣漏失而检泵的井数居高不下。
本文通过分析近年油田油井检泵作业井，对造成油管丝扣漏失的因素作出了一个简单的分析，提出相应的预防措施。
关键词：油管，漏失，原因，预防，措施1前言油管泄漏现象一直困扰着抽油机井的泵况管理。
随着抽油机井井下油管使用时间的不断延长和施工次数的增加，油管泄漏和起下钻隐患大量存在。
虽然在下入井油管施工过程中使用螺纹胶密封螺纹，但由于在用油管螺纹磨损严重，锥度检测技术落后，近年来用于油管泄漏检测的泵井数量仍然较高，给油井生产和井下作业造成了非常严重的损失。
油水井的生产管柱采用螺纹连接。
油管的紧密性实际上取决于螺纹侧面形成的接触压力。
接触压力越高，密封性越好。
由于油管螺纹在各种静、动载荷作用下的高频振动，以及螺纹在装卸过程中啮合面相对运动引起的粘着磨损，螺纹之间必然存在一定的间隙。
因此，无论新旧油管，微泄漏都是不可避免的，但必须确保泄漏在允许范围内，以免影响油水井的正常生产2油管漏失形式油管是油流的通道，工作环境比较复杂，承受自身重量的同时，还要承受抽油系统往复运动过程中产生的附加交变载荷。
油管除了需要满足强度、刚度要求外，还应满足一定的密封性能要求，根据其密封失效部位的不同，通常油管漏失主要有本体泄漏和螺纹渗漏两种形式。
2.1管柱泄漏油管本体因偏磨、井液中腐蚀性物质电化学反应、静液柱压力等原因产生裂缝、孔洞造成的井液泄漏。
2.2 螺纹渗漏油管螺纹因长期服役腐蚀严重、频繁上修粘着磨损等原因造成的密封失效漏失(包括管挂、外工作筒密封失效漏失)，占到了油管漏失问题的80％以上。
特别是随着油田措施井次的增多，动液面降低、泵挂加深，净液柱的不断增大，油管漏失井次、漏失程度也在不断增大。
3影响因素油管漏失的影响因素较多，除了冲程、冲次，地层水的矿化度，腐蚀物质的含量等因素外，油管的生产加工质量，具体井况，杆管偏磨程度，螺纹磨损程度为造成管柱漏失最重要的影响因素。
钻具常见失效形式
钻具常见失效形式钻具是石油钻井中的重要工具，常见的失效形式对钻井作业的安全和效率都有重大影响。
钻具失效主要包括钻头损失、钻杆变形、接头损坏、尾管磨损和螺纹磨损等多种形式。
本文将就钻具常见的失效形式进行详细介绍，以便石油钻井工作人员能够及时发现和解决问题，确保钻井作业的顺利进行。
一、钻头损失钻头是钻井中最关键的部件之一，其失效会对钻井施工产生重大影响。
钻头损失的主要形式包括钻头磨损和断裂两种。
钻头磨损是因为长时间在高温高压下工作，受到岩石磨损作用而导致的，而钻头断裂则是因为材料本身强度不够或者操作不当造成的。
钻头损失会导致以下问题：一是增加钻井成本，因为需要更换新的钻头；二是延长钻井时间，因为需停机更换钻头；三是增加钻井风险，因为断裂钻头可能造成其他钻具失效或井下事故。
对钻头损失的预防和处理至关重要。
二、钻杆变形钻杆是将旋转动力传递给钻头的关键部件，其稳定性对于钻井作业的安全和效率都至关重要。
在实际作业中，钻杆容易受到扭曲和冲击而发生变形，主要表现为弯曲和挤压两种形式。
钻杆变形会引起以下问题：一是降低钻井作业效率，因为变形后的钻杆难以传递旋转动力，严重影响钻进速度；二是增加井下事故风险，因为变形后的钻杆在旋转时可能造成其他钻具失效或井下故障。
对钻杆变形的监测和处理尤为重要。
三、接头损坏钻杆和钻头之间的接头是承受最大载荷的部件之一，所以其健康状况对于整个钻具工作的稳定性和安全性至关重要。
在实际作业中，接头容易发生断裂、磨损和疲劳等形式的损坏。
接头损坏主要影响主要表现在以下方面：一是增加钻具维护成本，因为需要更换新的接头；二是降低钻具的工作稳定性，因为损坏的接头会导致钻具整体的不稳定；三是增加井下事故风险，因为损坏的接头在工作时可能导致其他钻具失效或井下故障。
对接头的健康状况进行监测和维护就显得尤为重要。
四、尾管磨损尾管是钻井中必不可少的部件之一，它主要用来稳定钻杆和传递旋转动力。
在实际作业中，尾管容易受到岩石磨损的作用而发生磨损，主要表现为管壁厚度的减少和表面粗糙度的增加。
科威特油田钻具失效原因分析及预防
2020年10月第36卷第10期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2020Vol.36No.1012 12Dec.2020No.12科威特油田钻具失效原因分析及预防宋张康中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司（山东东营257000）摘要近几年科威特油田钻井施工中发生的钻具失效问题较为突出，不仅影响了钻井速度，并且威胁到井下作业安全。
通过统计该油田钻具失效情况，发现钻铤螺纹断裂占比最大。
对钻具失效原因进行分析认为：地层太硬，钻铤外径磨损后弯曲强度比减小；软硬地层交错引起跳钻，造成钻具共振，产生疲劳裂纹而断裂；钻具现场使用标准不规范和探伤不到位钻具失效。
依据上述原因采取对应措施：提高钻具生产质量及标准并且提高螺纹抗疲劳强度；优选钻具组合和钻井参数；加强井下振动检测避免共振；加强钻具现场管理和探伤管理。
通过各项措施的实施，有效预防了钻井施工中钻具失效事故。
关键词钻具失效；钻具共振；螺纹；探伤管理Cause Analysis and Prevention of Drilling Tool Failure in Kuwait OilfieldSong ZhangkangHuanghe Drilling Company,Sinopec Shengli Petroleum Engineering Co.,Ltd.(Dongying,Shandong257000,China) Abstract In recent years,drilling tool failure in Kuwait oilfield became a serious problem,which not only affects the drilling speed,but also threatens the downhole safety.According to the statistics of the failure of drilling tools in this oilfield,it is found that the ratio of thread fracture of drill collar is the largest.The failure causes of drilling tools are analyzed.It is concluded that the formation is too hard,the bending strength ratio of drill collar is reduced after the outer diameter of drill collar is worn;the alternation of soft and hard layers causes drilling jump,which causes the resonance,and fatigue crack and fracture of the drilling tool;the nonstandard use of stan⁃dard and inadequate flaw detection also cause on failure of drilling tool.According to the above reasons,the following corresponding measures are taken:improving the production quality and standard of drilling tools and the fatigue strength of drill collar thread;opti⁃mizing the BHA and drilling parameters;strengthening the downhole vibration detection to avoid resonance;strengthening the on-site management and flaw detection management of drilling tools.Through the implementation of various measures,the drilling tool failure accidents in drilling construction are effectively prevented.Key words drilling tool failure;drilling tool resonance;thread;flaw detection management宋张康.科威特油田钻具失效原因分析及预防[J].石油工业技术监督，2020，36(12)：16-19.Song Zhangkang.Cause analysis and prevention of drilling tool failure in Kuwait Oilfield[J].Technology Supervision in Petroleum In⁃dustry,2020,36(12):16-19.科威特石油储量非常丰富，占世界石油储量的十分之一。
钻具失效事故的原因分析及对策 - 副本
*杨自林,1960年生,工程师;1981年毕业于重庆石油校矿机专业,一直从事石油钻具、工具技术管理工作,曾发表论文多篇。
地址:(401237)重庆市长寿县云台镇。
电话:(023)40826115。
钻具失效事故的原因分析及对策杨自林* 游华江 蹇宗承(四川石油管理局川东钻探公司)杨自林等.钻具失效事故的原因分析及对策.天然气工业,2000;20(3):57~59摘 要 石油钻柱主要由方钻杆、钻杆、钻铤三大部分组成,因服役条件十分恶劣,使其成为钻井设备工具中的一个薄弱环节。
特别是在深井、超深井及复杂地质环境条件下钻井,钻具失效事故时有发生,四川川东地区仅1996年~1997年间就发生了303次钻具井下断裂事故,造成了很大的经济损失。
防止和减少钻具失效,关键在预防,为此,根据钻柱各部分在井内的受力特点不同将其划分为钻柱井口处、零应力点上部、零应力点附近、零应力点下部四个钻具失效段进行研究,查出其失效的实质及根本原因,提出科学可行的防范措施,有利于全面系统地预防预测钻具失效。
文章从分析钻具在使用过程中的受力情况出发,根据钻柱各部位在井内的受力情况,剖析了四种经常发生的、带共性的钻柱失效的主要特征及根本原因,重点提出了比较可行的、科学的预防这几种常发性钻具失效事故的有效措施和看法。
主题词 钻井 钻井工具 钻具事故 钻柱损坏 分析由于钻柱工作条件十分恶劣和钻柱结构的内在原因,形成了一个薄弱环节,其应力敏感区、敏感点是其频繁发生失效事故的根本所在,特别是在川东地区高硬度、多断层、高含硫、高压力、大倾角的高陡地质环境中打井,每年要发生几十次乃至上百次的钻具失效事故,约占中国石油天然气总公司的1/5~1/6,损失相当惊人。
这些钻具失效事故按其失效特征和原因,以及在钻柱上的不同部位,可归纳为几种常发性和带有共性的钻具失效。
钻具失效一般由钻具本身质量问题或钻具使用管理不当造成。
作为钻具本身质量问题,国内外有关研究机构(如我国石油管材研究所)已开展了大量富有成效的研究工作。
油田抽油杆腐蚀失效原因分析
油田抽油杆腐蚀失效原因分析摘要：随着油田开发进人高含水期，许多油井由自喷式油井转为机械采油井，而机械采油井中有杆泵采油方式占90％以上，抽油杆是有杆泵采油系统中的重要组成部分。
由于抽油杆长期承受交变载荷的作用，加之井内液体腐蚀、作业施工起下杆柱等原因，从而造成抽油杆失效。
如果抽油杆发生断裂，就需要进行打捞、更换抽油杆的修井作业，不仅影响油井的原油产量，而且还将增加油井作业费用，使采油成本上升。
因此对失效抽油杆进行失效原因分析，对防止失效事故的发生，进一步提高抽油杆服役的安全可靠性意义重大。
关键词：抽油杆；腐蚀；失效；前言有杆抽油技术从开始至今，一直在不断发展和完善，在采油工业中具有非常重要的地位。
这是因为我国各处油田的油井生产中，由于采油的实际环境和有杆抽油技术的发展，有杆抽油方式一直占主导地位，在油井开发中得到普遍应用。
此外抽油杆在服役期间，由于杆材自身材质和所处的复杂的腐蚀环境，使得抽油杆的失效事故时有发生，抽油杆一旦断裂失效，就要停止生产，更换杆材，这期间抽油杆的损耗、更换带来的经济损失和油井的停产带来生产效率的下降都是非常巨大的。
抽油杆是三抽设备中的重要连接部位，且将抽油机的动力传递给井下抽油泵，因此在整个抽油系统中，抽油杆柱是一个既关键又薄弱的环节，一旦某一根抽油杆发生失效，则整个抽油杆柱就不能工作，从而使得整个油井施工被迫停止、维修，从而造成巨大的经济损失。
此外抽油杆柱在井下腐蚀液中承受不对称循环载荷，而同一个杆柱系统中上下部分的抽油杆工况有所区别，因此抽油杆的失效问题比较复杂。
综合上面的抽油杆服役现状，研究抽油杆的失效机理就尤为重要。
1抽油杆在高矿化度介质中的腐蚀机理在高矿化度的介质中，抽油杆的腐蚀以阴离子的加速腐蚀为主，阴离子中的氯离子，碳酸氢根离子对抽油杆金属基体的腐蚀机理如下:碳酸氢根离子对抽油杆造成的腐蚀是因为抽油杆在铸造成型的过程中，在冷却这一阶段，液态金属表面由于空气中水蒸气和二氧化碳的作用会形成一层膜，加之金属锻造过程中形成各种比例，使得金属表面生成碳化铁和碳酸亚铁膜复合膜，此外金属中存在的铁单体相，因电化学性不一样，会形成电位差。
石油钻井防漏堵漏技术分析_徐春杰
Chenmical Intermediate当代化工研究2016·0425技术应用与研究石油钻井防漏堵漏技术分析ＯＯ徐春杰Ｏ（中石油长城钻探西部钻井公司ＯＯ陕西ＯＯ710000）摘要：近年来，我国石油钻井的数量以及开采深度都在不断地增加，新兴起来的很多钻井技术确实能够有效的提升石油钻井的行进速度以及钻井质量，但是在进行钻井的过程中，对于井漏情况的处理中仍旧存有一些在防漏堵漏技术性不能被忽视的问题。
本文针对当前石油钻井防漏堵漏作业中存在的问题进行了分析，并就此提出行之有效的改进措施。
关键词：石油；钻井；防漏堵漏；技术分析中图分类号：TE 文献标识码：ATechnical Analysis on Petroleum Well Drilling Sealing Up and Leaking StoppageXu Chunjie（Western Drilling Company of PetroChina Great Wall Drilling,Shanxi,710000）Abstract ：In recent years, the number of China's petroleum drilling and the mining depth increase constantly, and many emerging drillingtechnology indeed can effectively improve the drilling speed and drilling quality of petroleum drilling, however, in the process of drilling, for the treatment of leakage situation, there are still some problems of technical sealing up and leaking stoppage, which cannot be ignored.This article takes analysis on the problems existing in current petroleum well drilling sealing up and leaking stoppage work,and also effective improvement measures are put forward for that.Key words ：petroleum ；well drilling ；sealing up and leaking stoppage ；technical analysis井漏指的是在进行石油钻井的过程中，井筒的内部钻井液或者固井水泥浆、修井液等物质漏进地层的孔隙、裂缝等位置的现象。
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海洋石油钻杆刺漏失效分析与预防
刘飞
中海油田服务股份有限公司，天津300452
摘要：在海洋石油钻井中，石油钻杆在井下的受力十分复杂，其服役条件十分苛刻，这些恶劣的条件都会
导致钻杆发生失效损坏。本文首先从理论的角度总结了海洋钻井钻杆刺漏失效的主要特点，从钻杆的自身
条件和外部影响两个方面分析了钻杆刺漏失效的影响因素及其作用机理，最后从优化钻杆内部组织性能和
外部使用方法出发 ,提出预防井下钻杆刺漏失效的措施，指导现场作业。
关键词： 海洋石油钻井；钻杆刺漏失效；预防措施
1 引言
石油钻具主要由钻杆、加重钻杆、钻铤三大部分组成，是海洋石油、天然气开采中必不可少的
工具之一，特别是钻杆使用量巨大【1】。由于海洋石油钻井的离岸性及高的平台日费成本，海洋钻
井使用的钻杆质量控制更为重要，钻杆的质量控制从厂家生产，到用户的使用，再到钻杆的检验，
这三个环节决定了钻杆的使用寿命，在钻杆的使用过程中，钻杆常常处于复杂、恶劣的工作环境，
如钻杆所承受的极大载荷、应力状态 、高温、腐蚀介质、钻具涡动引起的钻柱与井壁间的摩擦和高
频撞击等，经常出现的钻杆刺漏失效给海洋石油钻井生产带来了极大的作业风险及经济损失，对钻
杆的刺漏失效分析就是要找到造成钻杆刺漏失效的原因，并拿出应对的预防措施以控制钻杆的质量，
以保证海洋钻井作业的顺利进行。
2 钻杆常见刺漏失效分析及预防方案
根据上面对钻杆服役条件的分析，钻柱的受力状态十分复杂。既有静载荷，又有冲击载荷，而
且拉、压、弯、扭无一不有，并且大部分都是交变载荷。工作时又要受腐蚀、磨损、温度及压力的
影响。由于其服役条件十分苛刻，所以其失效形式也多种多样。下面主要对刺漏失效形式做出详细
分析并提出了几点有效的预防方案。
2.1刺漏失效特点
钻杆刺漏在海洋钻井钻具事故中占的比例较大。资料显示，2010年至2014年底渤海油田共发
生钻具失效事故98起。其中钻杆刺漏事故74起，占75.5％。断裂1起，占1％。在74起钻杆刺漏
事故中，均在钻杆管体公接头或母接头加厚区域，其中51根在母扣端加厚部位，占比68.9%。这个
统计结果与中石油管材研究所调查的结果相符【2】，也与TH-hill公司的统计结果吻合。
图1：TH-hill公司的钻具失效统计
钻杆刺漏带来的危害非常大，2013年上海平湖BA6s井事故主要是由于钻杆刺漏引起，该井总
共刺漏钻杆20根，刺漏部位全部在公接头或母接头加厚区域。经过多次更换钻杆和采取其它措施，
在6”井眼钻进过程中未发生钻杆刺漏现象，但是在压井的过程中，还是在732m接头处发生刺漏，
最终导致了本井的应急和井眼的报废。不完全统计事故造成的损失超过亿元。
钻杆入井旋转时间短，钻杆刺漏频繁。2011年渤海油田BZ25-1平台在一个月内连续刺漏11根。
2014年渤海油田SZ36-1N平台钻具入井时间仅为12.5小时即发生刺漏。
钻杆刺漏失效和钻杆的生产厂家，钢级及钻杆的旋转时间没有特定的关系。在一口井的刺漏钻
杆中有多达三个厂家的同规格钻杆组合使用。
2.2刺漏失效分析：
（1）井眼轨迹不合理，狗腿度过大，导致摩擦疲劳系数非常大，容易发生钻杆的疲劳破坏，产
生裂纹以至于刺漏或断裂。
（2）刺漏点一般为管体加厚部位附近，有的在公接头加厚部位，主要为母接头下加厚部位的座
卡瓦位置，一般在距离公母接头端面1米左右，原因为交变应力至材料疲劳产生裂纹而刺漏；另外
作业中提升负荷大于钻具的拉伸屈服强度也会造成钻杆产生裂纹以至于刺漏或断裂。
（3）钻杆加厚位置又往往是钻杆旋扣、挂吊卡、坐卡瓦的位置，容易受到损伤，损伤部位更容
易导致应力集中，促使钻杆疲劳损坏。中石油管材研究所对上海平湖BA6s井钻杆失效原因分析认为，
钻杆管体外表面的卡瓦牙痕诱发了钻杆疲劳失效，过大的井眼曲率促进了钻杆疲劳。
图2：钻杆母接头刺漏
（4）内涂层损坏，导致内壁腐蚀产生疲劳失效，裂纹由内部萌生向外表面扩展，最终造成刺漏。
图3：内涂层损坏刺漏
2. 3预防措施
（1）进行合理的轨迹设计，钻井设计时狗腿度不应过大，应控制在3~4度/100英尺。定向井
轨迹方面尽量极少高狗腿度段，合理的进行轨迹设计，减小钻具的摩擦疲劳系数。针对轨迹无法改
变，且摩擦疲劳系数还高，钻杆交变载荷大的井段，可以设计使用减阻器等其它工具减少钻杆损伤。
（2）使用最佳上扣扭矩，避免因扭矩过大而超出螺纹材料的强度极限造成螺纹及台肩面损伤，
选择合适的弯曲强度比。
（3）作业中适时进行倒换钻杆和错扣起下钻。在同一批次钻杆连续出现问题后，及时更换新钻
杆。
（4）在开窗、磨铣、侧钻磨台阶、钻硬地层机械钻速非常慢时，在作业允许的情况下适时进行
上提下放动作，避免钻杆同一位置连续疲劳造成损坏。
（5）使用合适牙型的卡瓦牙板和大钳牙板，减少钻杆被卡瓦牙损伤。
（6）使用防卡瓦挤毁特殊钻杆，避免卡瓦牙板对钻具表面的损伤。
（7）对钻杆的内涂层即时进行检查，发现内涂层脱落后更换内涂层状况好的钻杆，以防止钻杆
内壁腐蚀造成刺漏失效。
（8）有条件的钻井平台在井口使用即时磁记忆探伤设备，即时监控钻杆的疲劳状况。发现钻杆
疲劳系数过大即更换钻杆。
3 结论
海洋钻井钻杆刺漏失效的因素很多，钻杆的刺漏失效是各种因素综合作用的结果。就每口井来
讲，应当针对不同的情况分析具体造成钻杆刺漏失效的原因，针对每一种情况提炼出主要影响因素
并采取相应的措施来预防，特别是海洋丛式钻井中的大位移井、水平井、三维井等拉伸、憋停复杂
井况作业中，可以利用计算得出优化钻井的参数，以预防钻杆刺漏失效的发生【3】。
参考文献
[1] 李鹤林.石油管工程[M].北京：石油工业出版社，1999:22-26.
[2] 李鹤林.石油管工程[M].北京：石油工业出版社，1999:92-94.
[3] 姜伟. 海上钻具力学失效的力学特性分析及应用[J] 中国海上油气 2012，24（3）：45-47