辛14—8HF井钻具事故浅析

陆纪邀

摘要：辛14-8HF井在定向钻进时钻时变慢，考虑到钻头到中后期，决定起钻换钻头。起出后发现钻具在定向接头母扣台阶面下13cm处断裂。通过对落鱼认真分析，下螺旋式卡瓦打捞筒打捞，一次成功，避免了填井侧钻而造成重大經济损失。本文分析了此次事故的发生原因，处理方法以及此类事故的预防措施，为现场处理并控制类似钻具事故提供了借鉴。

关键词：辛14-8HF；井下事故；卡瓦打捞筒

一.概述

钻具断落是钻井过程中经常碰到的事故。有的情况比较简单，处理起来比较容易，往往会一次成功。有的处理起来就比较麻烦，因为钻具断落之后，往往伴随着卡钻事故的发生。如果处理不慎，还会带来新的事故。

辛14-8HF是一口设计造斜点1100米，完钻井深4249米，井底位移2436米、水平段长1186米、技术套管下深3100米，导眼设计井深3767米、井底位移1944米的非常规水平井，造斜点浅、水平位移大，钻井施工难度大。

施工起出后发现钻具在定向接头母扣台阶面下13cm处断裂。落鱼结构：钻头0.30m+动力钻具8.42m+631*630回压凡尔0.46m+631*630定向接头0.44m，共计9.62m，鱼顶位置1668.38m。起出后的定向接头断面如下图所示：

二、处理过程

考虑到落鱼的特点，决定使用螺旋式卡瓦打捞筒打捞。经计算鱼顶顶位置为1669.23米。打捞钻具组合为：打捞筒+631*410接头+钻杆。下钻至1600米左右时开泵循环30分钟，继续下钻探鱼头，把螺旋式打捞筒下到距鱼顶0.3～0.5m位置，开泵循环，冲洗鱼顶周围的沉积物，慢慢下放，顺时针间断转动并缓慢下放钻具，试探鱼顶。下放一段距离后，出现钻压上升，泵压升高现象，说明卡瓦已进入鱼顶打捞部位。上提钻具泵压下降，且有倒转现象，这说明没有抓牢落鱼。落鱼下面带有动力钻具，开泵打捞筒套住鱼头时，动力钻具带动钻头转动，不易抓牢落鱼。因此，停泵后慢慢下放，钻压升高10t后停止下放。此时上提钻具悬重由60t增大到100t，然后降为80t，判断为已抓牢落鱼，但由于落鱼下部被沉砂埋住，所以悬重增大到100t。此时开泵，泵压比打捞前增加4MPa，判断已抓牢落鱼，起钻。

三、分析原因

造成钻具断落事故的原因不外乎疲劳破坏、腐蚀破坏、机械破坏及事故破坏，但它们之间不是独立存在的，往往是互相关联互相促进的，但就某一具体事故来说，可能是一种或一种以上的原因造成的。

疲劳破坏这是钢材破坏的最基本最主要的形式。金属在足够大的交变应力作用下，会在局部区域产生热能，使金属结构的聚合力降低，形成微观裂纹，这些微裂纹又沿着晶体平面滑动发展，逐渐连通成可见的裂纹。一般来说，裂纹的方向与应力的方向垂直，故钻具疲劳破坏的断面是沿圆周方向的。

从此次事故的钻具的断面可知，定向接头疲劳破坏是造成此次事故的直接原因。

四、认识和结论

为了避免类似断钻具事故的再次发生，应注意一下几点：

1、采用最佳紧扣扭矩

钻具的紧扣扭矩不易过小，也不易过大，应采用一个最佳的紧扣扭矩值，如果扭矩偏小，则不能在接头台肩面产生足够弹性压缩，来防止台肩面的分离；但如果紧扣扭矩过大，超过接头的屈服强度时，则会引起公接头的伸长和母接头的膨胀变形，对于钻铤，采用最佳扭矩，尤为重要。

2、使用加重钻杆

在钻杆的繁重工作段，在弯曲井眼段，使用加重钻杆可降低这些段的应力，延长整个钻柱的使用寿命。 具体而言，一是在弯曲井眼段，使用加重钻杆代替钻杆，由于其刚度较大，耐磨性较强，可减少钻柱的磨损和疲劳破坏，二是加重钻杆做为钻铤和钻杆间的过渡段，我们知道，钻柱的疲劳破坏常发生在钻铤以上几根钻杆上，如果在钻铤和普通钻杆之间用一段加重钻杆，则可以缓和 断面刚度的变化，减少应力集中。

3、钻具进行定期探伤

钻具使用一段时间后，即使没有发生损伤，也需进行探伤，只是不同钻具的探伤周期不同。

4、使用减震器等具有减震功能的井下工具

在硬地层或软硬交错等地层钻进时，常常出现严重的跳钻现象。有时甚至无法加压钻进，跳钻所形成的 严重轴向和径向冲击载荷，直接危害钻头、钻具的正常使用，此时使用减震器 可减轻或避免钻具的损坏。

5、严格钻具检查制度

⑴钻具到井场后，井队工程技术人员应对钻具规格、钢级、管体、螺纹等 进行严格检查，对不符合钻井设计要求的钻具不得入井，检查钻具管体有无电 弧烧伤、大钳伤痕、卡瓦伤痕、切割伤痕等，避免引起钻具伤痕疲劳破坏；检查 钻具螺纹&密封台肩及吊卡的承载台肩。

⑵特殊入井工具须绘制草图，以便发生钻具事故后能正确处理。

⑶起下钻时认真检查钻具弯曲，磨损、刺漏等情况。

⑷经常检查起下钻操作工具（吊卡、卡瓦等）的工作状态是否完好，注意防止在钻杆上造成伤痕。