转换接头断裂复杂情况分析与处理对策

转换接头断裂复杂情况分析与处理对策

李兰波

中石化胜利石油工程有限公司管具技术服务中心，山东 东营 257000

摘要：某钻井队一周内相继发生三起转换接头断裂的复杂情况。断裂接头均为631×410扣型（B型变径接头），断裂位置均为母扣根部。三起复杂情况发生后，均采用11-3/4″卡瓦打捞筒，配合使用8-1/8″篮状卡瓦，一次性打捞成功。

关键词：转换接头；断裂分析；处理措施

1第一次断转换接头与处理对策

1.1基础数据

设计井身结构：22″×1217′+16″×6167′+12 1/4″×8294′+8 1/2″×8944′+6 1/8″×10159设计套管程序：18 5/8″×1217′+13 3/8″×6167′+9 5/8″×8294′+7″×（8094-8944）′

钻具组合：

16″牙轮钻头×1.32ft + 浮阀×3.28ft+12″减震器×13.60ft + 16″扶正器×6.70ft + 9-1/2″钻铤1根×30.54ft + 16″扶正器×6.72ft + 9-1/2″钻铤3根×91.46ft + 转换接头（7-5/8″H90 Pin ×6-5/8″REG Box）×3.28ft + 8-1/4″钻铤12根×367.02ft + 9-1/2″随钻震击器×22.75ft + 8-1/4″钻铤2根×61.21ft + 转换接头（631×410）×2.61ft + 6-1/2″钻铤1根×30.69ft + 5″加重钻杆15根×462.38ft + 5″钻杆

1.2断转换接头发生经过

6月8日19:00，二开钻进至井深2788.63ft，大钩悬重由149klbs瞬间下降至102klbs，泵压由1588psi降至718psi，扭矩由7800ft·lbs降至0。立即停顶驱，上提钻具，发现井内钻具原悬重由187klbs降至102klbs，钻具悬重减少85klbs。初步判断为钻具断裂，循环、起钻。

1.3断转换接头处理措施

6月9日20:45起出落鱼以上钻具，631×410变扣接头从母扣根部断裂，落鱼长度610.08ft，鱼顶井深2178.55ft。

组下打捞钻具。6月9日3:30开始组下打捞钻具，钻具组合：11-3/4″卡瓦打捞筒（带8-1/8″篮状卡瓦）×4.18ft+7-3/4″伸缩短节×5.19ft+7-3/4″打捞震击器×7.86ft+8-1/4″钻铤3根×91.93ft+转换接头（631×410）×2.62ft+5″加重钻杆15根×462.38ft+5″钻杆。

打捞落鱼。6月9日5:30，带泵下放探得鱼头井深2177.55ft。循环冲洗鱼头一周后，轻拨缓慢下放钻具，鱼头进入卡瓦打捞筒引鞋后，泵压106psi上升272psi。停止转动后，下压悬重107klbs下降84klbs，下压吨位23kip。上提钻具至悬重195klbs后打捞震击器震击，继续上提悬重至197klbs，悬重稳定，井内钻具自由，判断打捞成功。6月9日8:30鱼头出井，11:00钻头出井（图中接头本体白色部分为磁粉探伤留下的磁粉），成功捞出全部落鱼。6月9日16:00下钻到底开始钻进，恢复生产。

2第二次断转换接头与处理对策

2.1基础数据

设计井身结构： 22″×273′+ 16″×4102′+ 12 1/4″×5180′

设计套管程序：18 5/8″×273′+13 3/8″×4102′+ 9 5/8″×5180′

钻具组合：16″牙轮钻头×1.5′+1.5°单弯螺杆×34.26′+ 浮阀×2.23′+ 14 1/2″钻柱扶正器×4.88′+ 731×630变扣接头×2.57′+ 8″定向短节×30.32′+8″定向悬挂×5.93′+ 8 1/4″钻铤×183.24′+ 9″随钻震击器×15.80′+8 1/4″钻铤×60.95′+ 631×410转换接头×2.62′+ 6 1/2″钻铤×30.68′+ 5″加重钻杆×463.38′+5″钻杆

钻井参数：

钻压：45klbs  转速：65r/min  排量：680GPM  立压：1320PSI  扭矩：8500-11000 ft·lbs

泥浆性能：ρ：8.8ppg;  V：29s;  FL：14;  SD：0.1;  PH：10.0;  PV：12;  YP：19

地层岩性：Rumaila地层，石膏岩，少量页岩夹层。

2.2断转换接头发生经过

6月12日5:00，二开16″井眼钻进至3977.34ft，泵压突然由1340psi下降至609psi，上提钻具，悬重由159.3KLBS降至117.8klbs，钻具悬重减少41.5 klbs。初步判断钻具断裂，起钻。

2.3断转换接头处理措施

6月12日8:30起出落鱼以上钻具，631×410变扣接头从母扣根部断裂，落鱼长度343.90ft，鱼顶井深3633.44ft。

组下打捞钻具。6月12日10:00开始组下打捞钻具，钻具组合：11 3/4″卡瓦打捞筒×6.76′（带8-1/8″篮状卡瓦）+7 3/4″伸缩短节×5.2′+7 3/4″打捞震击器×7.85′+8 1/4″钻铤×273.84′+转换接头×2.61′+6 5/8″加重钻杆×92.45′+转换接头×3.62′+5″加重钻杆×463.38′+5″钻杆×2920.56′。

打捞落鱼。6月12日14:00下钻至井深3600′，循环洗井一周。15:00带泵下放探得鱼头井深3634′，鱼头进入卡瓦打捞筒引鞋，泵压由400psi上升530psi，下压悬重178klbs下降156klbs，上提钻具至悬重240klbs，上提高度10ft，悬重未变，判断打捞成功。 6月12日21:00鱼头出井，23:30钻头出井，成功捞出全部落鱼。6月13日7:30下钻到底，恢复钻进。

3第三次断转换接头与处理对策

3.1基础数据

设计井身结构：22″×1217′+16″×6167′+12 1/4″×8294′+8 1/2″×8944′+6 1/8″×10159′

设计套管程序：18 5/8″×1217′+13 3/8″×6167′+9 5/8″×8294′+7″×（8094-8944）′

钻具组合：

16″牙轮钻头×1.32ft+浮阀×3.28ft+12″减震器×13.60ft+16″扶正器×6.70ft+9-1/2″钻铤1根×30.54ft+16″扶正器×6.72ft+9-1/2″钻铤3根×91.46ft+转换接头（7-5/8″H90 Pin ×6-5/8″REG Box）×3.28ft+8-1/4″钻铤12根×367.02ft+9-1/2″随钻震击器×22.75ft+8-1/4″钻铤2根×61.21ft+转换接头（631×410）×2.61ft+6-1/2″钻铤1根×30.68ft+5″加重钻杆15根×462.38ft+5″钻杆

钻井参数：

钻压：50-65klbs  转速：80-90r/min  排量：600GPM  立压：1520PSI  扭矩：5000-9000ft·lbs泥浆性能：ρ：9.4ppg； V：45s； SD：0.1； PH：10.0； PV：12； YP：21

地层岩性：HARTHA地层，石灰石，少量页岩夹层。

3.2断转换接头发生经过

6月13日19:00，二开钻进至井深5328.36ft，大钩悬重由165klbs瞬间下降至150klbs，泵压由1520psi降至780psi，扭矩由7600ft·lbs降至0。立即停止顶驱，上提钻具，发现井内钻具原悬重由230klbs降至150klbs，钻具悬重减少80klbs。初步判断为钻具断裂，循环、起钻。

3.3处理措施

6月14日1:40起出落鱼以上钻具，631×410变扣接头从母扣根部断裂，落鱼长度610.05ft，鱼顶井深4718.31ft。

组下打捞钻具。6月14日3:15下打捞钻具，钻具组合：11-3/4″卡瓦打捞筒（8-1/8″篮式卡瓦）×6.86ft+7-3/4″伸缩短节×5.20ft+7-3/4″打捞震击器×7.88ft+8-1/4″钻铤3根×91.93ft+转换接头（631×410）×2.62ft+5″加重钻杆15根×462.38ft+5″钻杆

打捞落鱼。6月14日6:30，带泵下放探得鱼头井深4720.23ft。循环冲洗鱼头一周后，小排量缓慢下放钻具，鱼头进入卡瓦打捞筒引鞋后，泵压50psi上升100psi，下压悬重161klbs下降138klbs。上提钻具，悬重138klbs上升253klbs打捞震击器震击，继续上提悬重稳定在243klbs，井内钻具自由，判断打捞成功，开始起钻作业。6月14日13:00鱼头出井，15:00钻头出井，成功打捞出全部落鱼。6月14日21:00下钻到底，恢复钻进。

4断转换接头预防对策

停止使用本生产批次的所有接头。转换接头一律采用A型设计，即本体不加工变径过度带，以提高母扣端强度。严格按照规范进行钻具探伤，探伤时井队必须派专人配合探伤，确保探伤人员认真探伤。新钻具入井前，需要再次进行探伤复核。探伤不合格或者没有探伤的钻具，不能入井。钻进过程中，每15分钟专人负责记录钻井参数一次，特别是悬重、扭矩、泵压和泵冲，钻进期间密切注意VDX参数记录仪的各种参数变化，发现泵压下降和扭矩异常，一定要认真查明原因后，方可进行下步作业。起下钻作业时加强出入井钻具检查。钻头与双母联结处，容易出现内刺且难于发现，要认真检查。钻铤卸扣后，如果丝扣油出现干结现象，容易造成粘扣，必要时铺上麻丝。丝扣出现磨圆或出现尖锐毛刺现象，及时更换钻铤入井。钻进时出现高扭矩、憋跳严重，或者钻进时间很长，钻铤需进行错扣起钻，便于检查丝扣，重新涂抹丝扣油。起下钻时，内外钳工必须清洁钻具丝扣和台肩，认真检查钻具台肩、丝扣刺漏和磨损情况。

严格进行入井钻具的检查与数据测量：①入井的钻铤必须逐根测量内外径，认真检查钻铤丝扣、台肩和弯曲度，检查钻铤内水眼是否通畅，认真测量吊卡台肩椭圆度和磨损情况，至少每口井要测量一次。②入井的钻杆，采取抽样测量方式，要求测量接头和本体内外径和接头长度，认真检查钻杆丝扣、台肩、弯曲度，至少每口井要测量一次。③入井的配合接头、扶正器、震击器、减震器等工具，必须画草图并拍照，明确标识出各种变径部位的内外径和该处长度数据。④要求测量数据准确和齐全，手写记录和电脑数据都必须妥善保存。尽快储备常用钻杆、钻铤和井下工具的打捞筒卡瓦，避免因打捞工具配备不齐，而错失最佳打捞时机。

参考文献：

[1]冉玲,孙承才,尹治力. 石油钻杆转换接头脆性断裂失效分析[J]. 大型铸锻件,2015(4):17-19.