連續油管壽命影響因素和解決措施

石小楓

摘要：結合實際，總結了連續油管使用過程中出現的故障問題，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油管故障問題的辦法，僅供參考。

關鍵詞：連續油;管壽;命影響因素;解決措施

1 連續油管失效的多重形式及剖析

1.1 疲勞失效的形式

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

1.2 腐化失效的形式

在多種作業環境下，諸如高溫、氧化等化學因素影響下產生的連續油管消耗，稱為腐蝕失效。連續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，經實驗，在連續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由以下幾種情況導致：①連續油管由于作業性質，長期作業及不作業時處于大氣中，無法得到有效的化學護養;②連續油管的材質與自身環境的相互化學作用;③焊接時未經過有效、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油管消耗是指多由人為選擇的連續油管自身材質缺陷、作業過程中的不規范操作、不合理運輸導致的機械損傷、庫存不謹慎、后期未經過良好的化學保養等因素導致的問題。管線消耗、過載消耗、外部消耗、機械式消耗等是連續油管消耗的主要問題。

2 增強連續油管可持續性的主要方法

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，從而計算連續油管持續作業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測下入深度、速度、質量、井口壓力和泵壓、管柱壓力等物理數據，以智能代替人工的計算形式，精準確定管線段上的疲勞數據。工作人員在實時觀測管線段上的累積疲勞壽命數據后，可以快速、有效的降低疲勞管線段重復作業率，以此增強連續油管的可持續性應用作業。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，對連續油管的作業成本有昂貴的限制，也未被市場大力推廣應用。

2.2 作業截斷法

作業截斷法一般分為常規截斷法和具體作業截斷法等兩種。常規作業截斷法，即作業人員在連續油管每次作業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，以此降低連續油管整體損耗度，有效增強連續油管的可持續性作業。

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

2.3 循環連續油管法的表現形式及作用

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

據實驗表明，多數公司將兩種可持續性方法一起使用后，連續油管的可持續性作業周期大大增強。

3 結論

連續油管失效的主要原因：①硬件自身的物理力導致循環彎曲疲勞;②帶內壓作業產生的不間斷損耗;③腐化作用;④人為因素。在連續油管的作業中，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油管的前期應用中連續油管失效的通常表現形式，由于內壓和腐蝕性彎曲循環產生的物理及化學作用問題，是其中后期作業中最主要的形式。為了增強連續油管的可持續性作業。

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