連續(xù)油管壽命影響因素和解決措施

石小楓

摘要：結合實際，總結了連續(xù)油管使用過程中出現(xiàn)的故障問題，問題包含疲勞失效引起的故障問題、腐化失效與人為因素損害引起的故障問題，同時，在問題提出時，針對性的給出了解決連續(xù)油管故障問題的辦法，僅供參考。

關鍵詞：連續(xù)油;管壽;命影響因素;解決措施

1 連續(xù)油管失效的多重形式及剖析

1.1 疲勞失效的形式

因連續(xù)油管運動產(chǎn)生的內壓，連續(xù)油管會重復發(fā)生物理彎曲，這是連續(xù)油管疲勞失效的主要原因。連續(xù)油管的每一個拉伸作業(yè)，均有6次物理彎曲變形產(chǎn)生在滾筒和鵝頸管處。在向下沉入時，連續(xù)油管接受頭鏈條力量沉離滾筒，期間會產(chǎn)生變形;當連續(xù)油管抵至鵝頸管，也會產(chǎn)生彎曲與拉伸變形;而當其回歸注入頭時，再次產(chǎn)生變形。同樣的，無論連續(xù)油管下沉或者上升，均會產(chǎn)生3次變形，累積上下周期為6次。連續(xù)油管的每一次運動作業(yè)均會導致其產(chǎn)生連續(xù)、不間斷的重新塑型，這也是連續(xù)油管作業(yè)的必要過程。經(jīng)過連續(xù)、不間斷的塑形后，連續(xù)油管的循環(huán)性大大降低，逐漸產(chǎn)生內部高消耗損傷，此類損傷日積月累之后最終形成連續(xù)油管的失效，從而成為連續(xù)油管應用與發(fā)展的根本問題，產(chǎn)生連續(xù)油管硬件不可持續(xù)性問題，增加能耗、成本。

1.2 腐化失效的形式

在多種作業(yè)環(huán)境下，諸如高溫、氧化等化學因素影響下產(chǎn)生的連續(xù)油管消耗，稱為腐蝕失效。連續(xù)油管的腐蝕主要分為局部腐化、整體腐化和焊縫腐化等3種形式，經(jīng)實驗，在連續(xù)油管總體消耗事故中，腐化失效的比重最大，約為1/3，其中特別是局部腐化情況最為多見。腐化消耗情況的出現(xiàn)由以下幾種情況導致：①連續(xù)油管由于作業(yè)性質，長期作業(yè)及不作業(yè)時處于大氣中，無法得到有效的化學護養(yǎng);②連續(xù)油管的材質與自身環(huán)境的相互化學作用;③焊接時未經(jīng)過有效、合理的熱處理，焊縫處留有未熔口或化學斑。

1.3 人為因素損害失效的含義

人為因素造成的連續(xù)油管消耗是指多由人為選擇的連續(xù)油管自身材質缺陷、作業(yè)過程中的不規(guī)范操作、不合理運輸導致的機械損傷、庫存不謹慎、后期未經(jīng)過良好的化學保養(yǎng)等因素導致的問題。管線消耗、過載消耗、外部消耗、機械式消耗等是連續(xù)油管消耗的主要問題。

2 增強連續(xù)油管可持續(xù)性的主要方法

2.1 跟蹤疲勞法

當前，人工跟蹤法及軟件跟蹤法是我國應用量和發(fā)展最為廣泛的兩種方式。人工跟蹤法是出于理想化的計算結果，其要求將人為因素暫時剝離在外，從而計算連續(xù)油管持續(xù)作業(yè)周期中所擔負的整體承載力，其在實際工作中大多無法以此種理想狀態(tài)估算，所以人工跟蹤法的實際應用與推廣較為艱難。軟件跟蹤法主要是通過電腦實時監(jiān)測下入深度、速度、質量、井口壓力和泵壓、管柱壓力等物理數(shù)據(jù)，以智能代替人工的計算形式，精準確定管線段上的疲勞數(shù)據(jù)。工作人員在實時觀測管線段上的累積疲勞壽命數(shù)據(jù)后，可以快速、有效的降低疲勞管線段重復作業(yè)率，以此增強連續(xù)油管的可持續(xù)性應用作業(yè)。但軟件跟蹤法對于軟件等智能設施的要求過于嚴格，其設施費用巨大，對連續(xù)油管的作業(yè)成本有昂貴的限制，也未被市場大力推廣應用。

2.2 作業(yè)截斷法

作業(yè)截斷法一般分為常規(guī)截斷法和具體作業(yè)截斷法等兩種。常規(guī)作業(yè)截斷法，即作業(yè)人員在連續(xù)油管每次作業(yè)后必須檢測從下井端是否存在失效管柱，同時截取至部分失效管柱，以此降低連續(xù)油管整體損耗度，有效增強連續(xù)油管的可持續(xù)性作業(yè)。

在持續(xù)性較強的作業(yè)中，為改善重復作業(yè)的作業(yè)段出現(xiàn)管柱大面積失效的狀況，在具體作業(yè)過程中往往采用具體作業(yè)截斷法，即是工作人員每次作業(yè)后，首先通過管柱疲勞分析和下口井的作業(yè)深度的有效分析，只有通過這些分析才能確保連續(xù)油管的長度是否合適。先前通過實驗證明，對于連續(xù)油管疲勞控制的有效力來說，具體作業(yè)截斷法相對于常規(guī)截斷法更高效，數(shù)據(jù)表明兩種方法可分別使連續(xù)油管循環(huán)作業(yè)壽命提高17.3%和42.4%。并且尤其在作業(yè)井深相等或深差不大的作業(yè)區(qū)域，作業(yè)截斷法會更有效的延長連續(xù)油管疲勞壽命。例如目前冀東油田井下作業(yè)公司通常是在3000米左右的連續(xù)油管作業(yè)深度中進行作業(yè)，其控制管柱疲勞的方式也時常表現(xiàn)為常規(guī)截斷法。

2.3 循環(huán)連續(xù)油管法的表現(xiàn)形式及作用

連續(xù)油管在作業(yè)時，其可纏繞面積由滾筒決定，也就允許連續(xù)油管擁有反轉使用作業(yè)的能力，而連續(xù)油管反轉會使內層損耗相對較小的連續(xù)油管得到重復利用，以此增強連續(xù)油管作業(yè)的可持續(xù)性。

據(jù)實驗表明，多數(shù)公司將兩種可持續(xù)性方法一起使用后，連續(xù)油管的可持續(xù)性作業(yè)周期大大增強。

3 結論

連續(xù)油管失效的主要原因：①硬件自身的物理力導致循環(huán)彎曲疲勞;②帶內壓作業(yè)產(chǎn)生的不間斷損耗;③腐化作用;④人為因素。在連續(xù)油管的作業(yè)中，多樣的、復雜的失效形式時常存在，管柱腐蝕和操作失誤是連續(xù)油管的前期應用中連續(xù)油管失效的通常表現(xiàn)形式，由于內壓和腐蝕性彎曲循環(huán)產(chǎn)生的物理及化學作用問題，是其中后期作業(yè)中最主要的形式。為了增強連續(xù)油管的可持續(xù)性作業(yè)。

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