深水钻井隔水管故障模式分析与管理

黄玉泉，郭卫华

（中海油田服务股份有限公司钻井事业部，河北廊坊 065201）

0 引言

深水钻井隔水管是连接井口和钻井平台的重要部件，主要由隔水管接头、隔水管主管、隔水管边管、浮力块等组成，其主要功能是提供井口与钻井平台之间的泥浆往返通道、支持辅助管线、引导钻具、作为下放与撤回防喷器组的载体[1]。鞠少栋[2]对深水钻井隔水管国内外已发生的事故类型进行了分析。刘秀全[3]基于深水钻井隔水管系统完整性管理流程，提出了隔水管单根寿命管理方案。许磊[4]分析了引起隔水管系统失效的主要模式，基于载荷—强度干涉理论和隔水管单元失效相关性，提出了一种隔水管系统失效概率的计算方法。以隔水管为研究对象，调研国内外隔水管故障案例，结合现场修理维保经验，对其故障模式进行分析，并提出隔水管管理策略，以达到隔水管管理完整性的目的。

1 深水钻井隔水管组成

隔水管一般由隔水管主管、隔水管接头、边管及浮力块等组成，如图1 所示。

（1）隔水管主管。隔水管主管外径一般为21 英寸，根据适用水深的不同，选用不同的壁厚。

（2）隔水管接头。隔水管连接头被焊接在隔水管主管体的两端，其强度通常大于主管体的强度，接头用于2 根隔水管单根的连接，目前主要形式有CLIP（快速接头）、挡块式连接、法兰连接，如图2 所示。

图1 隔水管

图2 隔水管接头

（3）隔水管边管。隔水管边管包括阻流压井管线、泥浆增压管线、液压管线，如图3 所示。

（4）隔水管浮力块。隔水管浮力块用于减轻隔水管湿重，一般可减少隔水管重量90%以上，隔水管根据适用水深的不同，用不同的颜色进行标注，如图4 所示。

2 深水钻井隔水管故障模式分析

深水钻井隔水管系统由多个相对独立的隔水管单根连接而成，而隔水管单根又包含多个部件单元，只有确保每个基本单元处于良好状况，整个隔水管系统的可靠性才有保证。通过统计分析国内钻井平台近年的故障与维保实例，针对隔水管系统故障模式进行分析统计，见表1。

图3 隔水管边管

图4 隔水管浮力块

表1 隔水管系统故障模式

3 深水钻井隔水管管理方案

根据对隔水管故障模式进行分析，结合一线实际情况，总结隔水管管理方法如下：

（1）程序文件。程序文件确定了企业各级人员开展各项业务与管理的管理目标与行为规范，包括法律法规、管理文件、程序文件、工作指导书、操作规程和记录表格等。各部分联系到一起，形成了隔水管管理行为规范依据与指南。

（2）数据库管理。建立隔水管数据库，统计并做链接存档，可形成钻井平台海上隔水管全生命周期管理档案，为钻井隔水管的安全运行与动态管理提供了信息化管理平台。

（3）风险识别。风险识别是针对隔水管在运营过程中客观存在的自然环境、操作水平、故障频度、疲劳、腐蚀等因素进行识别，并确定这些因素导致风险的等级，不同设备，风险因素存在着较大差别，这些因素的识别以及风险等级的确定，依据发生历史并参考同类设备进行识别。

（4）维护管理。根据设备手册、设备维保经验，采用合适的维保系统对隔水管进行维保，并能够对维保记录、使用备件记录进行跟踪。

（5）检验维修。根据设备手册及设备维修经验，制定隔水管不同周期（两口井之间、6 个月检查、年度检查、五年特检）情况下的检验与维修内容。

4 结论

描述隔水管系统现有形式，分析隔水管故障模式进行分析，制定隔水管管理策略。该策略已在现场进行了很好的应用。