深水鉆井隔水管故障模式分析與管理

黃玉泉，郭衛華

（中海油田服務股份有限公司鉆井事業部，河北廊坊 065201）

0 引言

深水鉆井隔水管是連接井口和鉆井平臺的重要部件，主要由隔水管接頭、隔水管主管、隔水管邊管、浮力塊等組成，其主要功能是提供井口與鉆井平臺之間的泥漿往返通道、支持輔助管線、引導鉆具、作為下放與撤回防噴器組的載體[1]。鞠少棟[2]對深水鉆井隔水管國內外已發生的事故類型進行了分析。劉秀全[3]基于深水鉆井隔水管系統完整性管理流程，提出了隔水管單根壽命管理方案。許磊[4]分析了引起隔水管系統失效的主要模式，基于載荷—強度干涉理論和隔水管單元失效相關性，提出了一種隔水管系統失效概率的計算方法。以隔水管為研究對象，調研國內外隔水管故障案例，結合現場修理維保經驗，對其故障模式進行分析，并提出隔水管管理策略，以達到隔水管管理完整性的目的。

1 深水鉆井隔水管組成

隔水管一般由隔水管主管、隔水管接頭、邊管及浮力塊等組成，如圖1 所示。

（1）隔水管主管。隔水管主管外徑一般為21 英寸，根據適用水深的不同，選用不同的壁厚。

（2）隔水管接頭。隔水管連接頭被焊接在隔水管主管體的兩端，其強度通常大于主管體的強度，接頭用于2 根隔水管單根的連接，目前主要形式有CLIP（快速接頭）、擋塊式連接、法蘭連接，如圖2 所示。

圖1 隔水管

圖2 隔水管接頭

（3）隔水管邊管。隔水管邊管包括阻流壓井管線、泥漿增壓管線、液壓管線，如圖3 所示。

（4）隔水管浮力塊。隔水管浮力塊用于減輕隔水管濕重，一般可減少隔水管重量90%以上，隔水管根據適用水深的不同，用不同的顏色進行標注，如圖4 所示。

2 深水鉆井隔水管故障模式分析

深水鉆井隔水管系統由多個相對獨立的隔水管單根連接而成，而隔水管單根又包含多個部件單元，只有確保每個基本單元處于良好狀況，整個隔水管系統的可靠性才有保證。通過統計分析國內鉆井平臺近年的故障與維保實例，針對隔水管系統故障模式進行分析統計，見表1。

圖3 隔水管邊管

圖4 隔水管浮力塊

表1 隔水管系統故障模式

3 深水鉆井隔水管管理方案

根據對隔水管故障模式進行分析，結合一線實際情況，總結隔水管管理方法如下：

（1）程序文件。程序文件確定了企業各級人員開展各項業務與管理的管理目標與行為規范，包括法律法規、管理文件、程序文件、工作指導書、操作規程和記錄表格等。各部分聯系到一起，形成了隔水管管理行為規范依據與指南。

（2）數據庫管理。建立隔水管數據庫，統計并做鏈接存檔，可形成鉆井平臺海上隔水管全生命周期管理檔案，為鉆井隔水管的安全運行與動態管理提供了信息化管理平臺。

（3）風險識別。風險識別是針對隔水管在運營過程中客觀存在的自然環境、操作水平、故障頻度、疲勞、腐蝕等因素進行識別，并確定這些因素導致風險的等級，不同設備，風險因素存在著較大差別，這些因素的識別以及風險等級的確定，依據發生歷史并參考同類設備進行識別。

（4）維護管理。根據設備手冊、設備維保經驗，采用合適的維保系統對隔水管進行維保，并能夠對維保記錄、使用備件記錄進行跟蹤。

（5）檢驗維修。根據設備手冊及設備維修經驗，制定隔水管不同周期（兩口井之間、6 個月檢查、年度檢查、五年特檢）情況下的檢驗與維修內容。

4 結論

描述隔水管系統現有形式，分析隔水管故障模式進行分析，制定隔水管管理策略。該策略已在現場進行了很好的應用。