一見3つの異なる問題のように見えるが、実際はそうではない故障：ドリルロッドの最も腐食の激しい部分の内部
聞く a ドリラー なぜ a ジョイント の パイプ 失敗した, そして あなた'll 得る 1つ の 三つ 回答: "it ひび割れた," "it 洗った 外," または "it 別れた." 三つ 違う 説明. 三つ 違う 精神的 画像. 三つ 違う トラブルシューティング パス.
ここ's の もの 誰でもない 伝える あなた それまで 彼らは've 終わり の 冶金学 分析: それらの 三つ 失敗 は の 同じ 失敗. 1つ 機構, 三つ 出演. そして によると に 研究 から 中国 全国 石油 株式会社's 管状の 品 分割, それ 1つ 機構 アカウント のために 70% の 全て ドリル 弦 失敗.
の 位置: どこ の パイプ 変更点 形
毎 ドリル パイプ もっている 1 内部 動揺 — a 厚みのある セクション で それぞれ 終わり どこ の チューブ 体 移行 の中へ の 道具 ジョイント. の 内部 直径 手順 下 を通して a 先細り 遷移. それ 遷移 は どこ の 問題 生活.
なぜ そこには? 二 理由. 初め, それ's a 幾何学的 不連続. の クロス-セクション 変更, の 剛性 変更, そして ストレス 濃縮物 で の 変化. 下 の 組み合わせ 読み込み中 の 掘削 — 軸方向 張力, 曲げ, ねじり 振動 — の 遷移 ゾーン 見る の 最高 地元 ストレス で の 全体 ジョイント.
2番, それ's a 流れ 不連続. の 掘削 流体 加速する として それ パス を通して の より狭い ID, そして の 流れ パターン になる 乱流 右 で の 遷移. 乱流 流れ 洗浄する の 表面. どれでも 保護 コーティング, どれでも 腐食 阻害剤 膜, 手に入れる こすり洗いした 離れて 最速 その通り どこ の 表面 は すでに ほとんど 脆弱.
の 外観: 割れ目, 洗い流し, または 別れ
の 失敗 ショー 上 三つ 方法, しかし の 順序 は いつも の 同じ.
ステージ 1つ: の 割れ目. それ 開始 で の 底 の a ピット — a 小さい 腐食 ピット の上 の 内部 表面, 右 で の 遷移. の ピット は a ストレス 濃縮器. 下 周期的 読み込み中, a 倦怠感 割れ目 開始する で の ピット 底 そして 成長する. で これ ステージ, の パイプ 見た目 大丈夫 から の 外. あなた'd のみ キャッチ それ と 内部 検査.
ステージ 二: の 洗い流し. の 割れ目 貫通する の 壁. 掘削 泥, 下 数千 の PSI, 発見する の 割れ目 そして 力 を通して それ. の 泥 流れ を通して の 狭い 割れ目 は 非常に 速い — 速い 十分 に 侵食する の 割れ目 壁 そして 広げる それ の中へ a 穴. これ は の "washout" それ オペレーター 見る: a ピンホール リーク それ 表示される 突然 そして 成長する その間 あなた 時計 の プレッシャー ゲージ.
ステージ 三つ: の 別れ. 複数 洗い流し 穴 接続する. の 残り 鋼鉄 間 彼ら できる't 運ぶ の 負荷. の パイプ 部品. A ジョイント それ 見た 大丈夫 の上 の 最後 繋がり は 今 二 ピース, 1つ の どれの は ダウンホール.
の 致命的 洞察力: による の 時間 あなた 見る a 洗い流し, の 割れ目 だった すでに そこには. そして の 割れ目 開始 で a ピット それ 開始 として a 腐食 サイト それ 開始 いつ の パイプ だった 置く 離れて 濡れた.
の 根 原因: 腐食 それ 起こる で の ラック
人々を驚かせるのはここからだ。最終的にドリルパイプを破損させる腐食は、通常、パイプが掘削作業を行っている最中に起こるわけではない。それは、パイプが作業の合間にラックに保管されている間に起こるのだ。
ジョイントが掘削孔から引き抜かれると、内側には掘削泥水と地層流体が付着している。この残留物は腐食性があり、塩化物、硫化物、有機酸、溶存酸素などが含まれている。パイプを洗浄せずにそのままラックに挿入すると、この残留物が掘削孔内に留まる。そして乾燥・濃縮され、鋼材を侵食する。
配管の接合部における内面は、特に腐食しやすい箇所です。なぜなら、もしパイプに内面コーティングが施されているとしても、掘削時の乱流によってコーティングが剥がれ落ち、既に薄くなっているか、あるいはコーティングが失われていることが多いからです。むき出しの鋼材に腐食性の残留物が付着し、酸素にさらされている状態。これが開放回路腐食セルです。パイプが再び穴に戻されるまで腐食は止まらず、その時点で既に孔食が始まっています。
効果的な予防策
配管の変形部における応力集中は、配管設計上避けられないものであり、排除することはできません。掘削液の腐食性も、プロセス上避けられないものであり、排除することはできません。しかし、配管を清潔で乾燥した状態で保管するかどうかは、制御可能です。
手順は簡単ですが、完全に実行されることは稀です。パイプをラックに収納する前に、内部を洗浄します。真水でフラッシングして、掘削液の残留物を取り除きます。次に、圧縮空気をボアに通して、水が出なくなるまで乾燥させます。長期保管の場合は、内部に防腐油を塗布します。両端をキャップで閉じます。
清潔で乾燥した状態で保管されたパイプは、腐食による穴あき、ひび割れ、浸食、そして最終的に分離に至るような損傷を受けません。汚れて湿った状態で保管されたパイプは、自ら破損を招くことになります。
検出
配管が稼働を開始すると、接続部における内部の腐食は検査によってのみ発見できます。通常の外部検査では損傷は確認できず、損傷は内径に現れます。磁気漏洩探傷法（MFL）検査では腐食による肉厚減少を検出できます。電磁探傷法では亀裂を検出できます。しかし、接続部においてはどちらの方法も完璧ではないため、検査プログラムでは通常、複数の方法を組み合わせて実施し、内部検査は目視できる状態ではなく稼働時間に基づいてスケジュールされます。
外見上は問題なく、接合部付近の部品も正常に見えるパイプは、原因不明の故障ではなかった。それは数ヶ月前から進行していた腐食による故障であり、注意深く観察しなければ気づかなかったのだ。
全体像
ドリルストリングの破損の70%は、同じ場所で、同じメカニズムで、同じ根本原因で発生している。亀裂、浸食、そして分離は、すべて同じ出来事を異なる規模で語っているに過ぎない。物語はラック内の濡れたパイプから始まり、フィッシング作業と失われた孔で終わる。
解決策は、より優れたパイプのグレードや、より厳格な検査プログラムを導入することではありません（もちろん、どちらも役立ちますが）。解決策は、パイプの内側も外側と同じくらい重要であり、中でも移行部が最も重要であることを認識した保管管理です。清掃し、乾燥させ、保護すれば、パイプが残りのことをきちんとやってくれます。
