Аналіз корозійно-втомних руйнувань елементів бурильної колони

Abstract

На основі промислових даних 2007 – 2010 років проведено аналіз відмов елементів бурильної колони, спричинених корозійно-втомними руйнуваннями металу. Встановлено, що їх кількість продовжує займати вагому частку від усіх аварій. У 2007 році, частка аварій, пов’язаних з такими руйнуваннями елементів колони, склала 40 % від їх загальної кількості, у 2008 р. – 50 %, 2009 р. – 50 %, 2010 р. – 42,8 %. Середній відсоток аварійності за даний період складає 45,7 %. Поелементний розподіл відмов свідчить, що близько 41 % аварій, спричинених корозійно-втомними руйнуваннями бурильних колон, відбувається по тілу бурильних труб, 42 % – спричинено руйнуванням різьбових з’єднань, 17 % – інших частин колони. Причому, руйнування труб по тілу відбувається за таким розподілом: 80 % – бурильні труби (БТ), 20 % – обважнені бурильні труби (ОБТ), а по різьбовому з’єднанні: 80 % – ОБТ, 20 % – БТ. Також, встановлено значне зростання кількості руйнувань елементів бурильної колони з поглибленням свердловини, чи ускладненням її профілю. Найбільша кількість корозійно-втомних руйнувань відбулась на найбільших глибинах, що піддавались аналізу, а саме, в інтервалі буріння від 5 тис. м до 6 тис. м. Це зумовлено збільшенням кількості ділянок із складними умовами проходки бурового інструменту і, відповідно, збільшенням навантаження на елементи колони, що сприяє швидкому їх руйнуванню.

Analysis of failure of drill stem components, caused by corrosion-fatigue failure of the metal was being made during 2007 - 2010 and was based on industrial data and it was found out that this type of corrosive-fatigue failure keeps a significant proportion of all accidents. In 2007, proportion of accidents, connected with drill stem components failure accounted for 40% of the total number, in 2008 and 2009 it was 50%, and in 2010 it was 42,8%. The average percentage of accidents is 45,7% for this period. The item-failure distribution shows that about 41% of accidents, caused by corrosion-fatigue failure are in the body of drill pipes, 42% happen because of failure in threaded joints, 17% happen in other parts of the stem. Moreover, failure of pipes in the body occurs in the following way: 80% are in drill pipes (DP), 20% are in drill collars (DC), and concerning the threaded joints – 80% are in DC and 20 % are in DP. Also, significant increase failure of drill stem components was fixed because of increase of well depth, or profile complication. The greatest amount of corrosion-fatigue failure occurred at the greatest depths, which were analyzed, namely, in the interval of 5 - 6 thousand meters. This is due to the increasing number of areas with difficult headway conditions, and respectively, increase of load on drill stem components, which cause rapid failures.