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某高压气井13Cr 油管挤毁和脱扣原因分析

2021-05-10吕拴录熊茂县赵密锋

钢管 2021年6期
关键词:裂纹变形

吕拴录,宋 洋,熊茂县,马 磊,王 华,赵密锋,曾 努

(1.中国石油大学,北京 102249;2.西安摩尔石油工程实验室股份有限公司,陕西 西安 710065;3.中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司,新疆 库尔勒 841000)

2013 年7 月28 日,塔里木油田某高压气井投产,投产前油压为93.5 MPa,A 环空(油管与生产套管之间的环空)压力为29.4 MPa。2014 年1 月油压和产能开始异常下降;6 月17 日之前,油压大于A 环空压力;6 月17 日之后油套压力趋于一致,油管和套管串通,气产量为0;6 月28 日,对该井进行测流温、流压及探砂面作业,测试工具串下至井深6 127 m 遇阻,在测试工具底部取出堵塞物,堵塞物为砂子颗粒。由于地层出砂,油管压力急剧下降,最终因油管堵塞,导致无产量。该井采用密度为1.40 g/cm3的OS-200 有机盐完井液。修井起油管至井深6 180.85 m 位置,发现入井编号68 号Φ88.90 mm×6.45 mm 规格13Cr 110 钢级油管工厂上扣端接头脱扣。打捞发现68 号油管管体已经挤毁。该井完井管柱总长6 747.84 m,6 170.90~6 441.20 m井段采用Φ88.90 mm×6.45 mm 油管,68 号油管所处井段为6 180.85~6 190.81 m。69 号油管外螺纹接头与68 号油管接箍现场端的上扣扭矩为5.72 kN·m。失效的油管为平式(管端没有加厚)特殊螺纹接头油管,螺纹结构采用金属密封、承载角-5°、导向角25°设计;油管管体最小屈服载荷1 268 kN,接头最小连接载荷1 268 kN,最小抗挤毁强度93.3 MPa,最小内屈服压力96.3 MPa,静水压试验压力69.0 MPa。

完井管柱失效形式有脱扣、黏扣、泄漏、挤毁和断裂等多种形式,但一根油管同时发生挤毁和脱扣的事故并不多见[1-8]。因此,为找到13Cr 油管发生挤毁和脱扣的原因,笔者进行了试验分析。

1 理化检验

1.1 宏观分析

68 号油管管体连同工厂端外螺纹接头和接箍一起挤毁,挤毁形貌及螺纹接头变形形貌如图1~2所示。……

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