2023年第10期西部探矿工程井斜对钻具疲劳损伤的影响李强*1，郑琪2，任瑶瑶3（1.中国石油集团西部钻探工程有限公司国际工程公司，新疆乌鲁木齐830000；2.中国石油集团西部钻探工程有限公司物资采购中心，新疆乌鲁木齐830000；3.中国石油集团西部钻探工程有限公司玉门钻井分公司，甘肃酒泉735000）摘要：传统理论研究认为，当钻具在弯曲井眼中旋转时，在周期性的交变弯曲应力作用发生疲劳损伤，疲劳损伤累积到一定程度后，则会疲劳失效乃至刺穿或断裂。利用A.Lubinski提出的最大允许“狗腿”严重度的计算公式，以长庆油田某气井水平井为例，计算钻具刺漏位置的最大允许狗腿度，以此分析井斜对钻具疲劳损伤的影响。算例分析表明：井眼曲率过大是导致庆1-12-75H2井钻具频繁刺漏的原因之一。关键词：井斜；狗腿严重度；⌀127mm钻杆；疲劳损伤；失效分析中图分类号：TE21文献标识码：A文章编号：1004-5716(2023)10-0051-031问题提出及失效情况统计庆1-12-75H2井是长庆油田的一口天然气井水平井，该井井眼轨迹设计采用五段制剖面，三开从1550m处开始造斜，1740~1900m为稳斜段。在该井三开微增斜段钻进及完钻后通井过程中共发生⌀127mmG105钻杆刺漏7根/次，由此耽误的生产时效共计187.5h。通过表1的统计数据可以发现，该井钻杆刺漏点位置均位于距离钻杆母接箍1.2m之内，刺漏位置多位于井深1500~1900m之间，刚好处于该井三开造斜及稳斜井段。通过对表2观察发现，该井1500~1900m之间井深1730m处狗腿度最大，为4.23°/30m。由此判断，钻具刺漏可能与造斜段狗腿度过大存在一定关系。*收稿日期：2022-09-24第一作者简介：李强（1993-），男（汉族），陕西榆林人，助理工程师，现从事钻井现场技术管理及钻井工艺研究等工作。表1钻杆刺漏统计序号1234567井底井深（m）3330395242254567456745674567泵压变化下降5MPa下降5MPa下降4.5MPa下降5MPa下降5MPa下降5MPa下降5MPa刺漏位置井深（m）157418641584167117581797976距母接头位置（m）0.620.750.640.700.650.610.68损失时间（h）23.517.530.527.514.566.08.02理论基础及计算验证根据A.Lubinski提出的理论，钻杆在弯曲井眼中转动时将产生周期性的弯曲应力。钻杆的每旋转一周都经受从拉伸到压缩的循环应力。如果井斜角大于某一临界值，在狗腿处旋转钻杆将会引起严重的疲劳破坏。不会引起疲劳破坏的最大狗腿度计算方法如下[1-2]：C=2σbED∙tanhKLKL（1）上式按规定单位代入后，得到的是每英寸多少弧度。为化成100英尺...
