川渝地区某超深井钻铤外螺纹断裂失效分析

某Φ279.4 mm钢制钻铤在川渝地区某超深井服役过程中紧扣时,在距钻铤外螺纹端面2～4 cm处发生断裂。通过对断口进行宏观形貌观察及断口和台阶面特征、金相组织、硬度分析,并结合钻铤材料的力学性能试验,对失效钻铤外螺纹断裂原因进行试验分析。结果表明:钻铤螺纹齿牙之间附着大量沉积物,台肩处大量大尺寸磨损坑,多处裂纹源在齿根底部形成,集中在最末完全扣前3～5扣处,在拉伸应力以及扭矩交变载荷的共同作用下,裂纹缓慢扩展,形成初始断口,当钻铤断裂截面处不足以承载交变载荷以及扭矩作用时,发生断裂。     

基于轴向振动的水力振荡器参数优化

威远区块页岩气长水平井钻井摩阻大、钻压传递效率低、机械钻速慢，水力振荡器参数选取大多凭借经验，缺乏有效理论指导。考虑水力振荡器轴向振动特性，基Dieterich-Ruina摩擦定律建立起带水力振荡器的水平井摩阻预测模型，通过威远X平台X-1井实测数据验证模型精度。优化结果表明，威远区块页岩气龙马溪组三开215.9 mm井眼中水力振荡器最佳安放位置为距离钻头150 m处，最佳钻井排量不低于35 L/s。现场试验结果表明，采用推荐的优化参数能够大幅提高该区块水平段机械钻速，值得进一步推广应用。研究成果不仅能够为威远区块水平井降摩减阻提供指导，还能为水力振荡器参数优化提供新的思路和方法。