YK3井套管斷裂原因分析

滕學(xué)清，楊向同，朱金智，呂拴錄,2，楊成新

(1.中國(guó)石油塔里木油田公司 新疆 庫(kù)爾勒 841000；2.中國(guó)石油大學(xué)材料科學(xué)與工程系 北京 100249)

0 引 言

近年來(lái)在鉆水泥塞過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了多起套管失效事故[1-3]。套管失效原因與鉆水泥塞工藝及鉆具組合、井眼質(zhì)量、地層巖性、下套管操作、固井注水泥工藝和水泥凝固過(guò)程套管受力情況等有關(guān)，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問(wèn)題。由于套管在井下失效之后失效的套管完整樣品通常無(wú)法取出，只能通過(guò)鉆水泥塞后鉆頭的磨損形貌、井下返出的鐵屑?xì)埰蜏y(cè)井資料間接地進(jìn)行分析判斷，這就增加了失效分析的難度。有些油田沒(méi)有對(duì)井下套管失效事故進(jìn)行失效分析，而將套管失效事故全部歸結(jié)為地層蠕變所致，致使此類事故多次發(fā)生。2015年1月18日YK3井在鉆水泥塞過(guò)程中發(fā)現(xiàn)套管失效，筆者對(duì)該套管失效事故進(jìn)行了調(diào)查研究和分析。

1 事故現(xiàn)場(chǎng)情況

YK3井二開(kāi)完鉆井深6 876 m，采用的鉆井液密度1.34 g/cm3，在5 014～5 043 m井段全角變化率最大(0.82°/30 m)。在5 010～5 020 m井段為褐色泥巖，蠕變速率極小。鉆進(jìn)至井深5 144 m和5 962 m發(fā)生井漏，累計(jì)漏失鉆井液196.2 m3。在井深5 250～6 876 m鉆具多次阻卡，同時(shí)返出大量地層掉塊。鉆井情況表明，YK3井井眼直徑為241.30 mm，其部分井段直徑大于241.3 mm。

2015年1月10日13:00下200.03 mm×10.92 mm C110 BC套管至井深6 875.50 m，下套管期間鉆井液密度為1.34 g/cm3。下套管至井深2 200 m發(fā)現(xiàn)井漏，下至井深2 600 m出口失返，共計(jì)漏鉆井液193.9 m3。每2 h向水眼內(nèi)頂鉆井液5 m3，環(huán)空液面在井口。下套管至5 049～6 066 m井段時(shí)遇阻7次，共經(jīng)過(guò)24次上下活動(dòng)通過(guò)，活動(dòng)懸重是正常懸重的86.5%～136.4%，此時(shí)套管沒(méi)有失效。

該井采用正注和反注水泥固井。1月11日15:50～19:25正注水泥，排量12～26 l/s，壓力5～24 MPa，碰壓壓力從21 MPa上升至24 MPa，泄壓無(wú)回流。正注水泥期間每2 h向水眼內(nèi)頂密度1.34 g/cm3鉆井液5 m3，環(huán)空液面在井口。依據(jù)固井注入的水泥漿估算，水泥塞面井深應(yīng)在6 775.04 m浮箍位置。施工全程出口失返，施工累計(jì)漏失鉆井液289.4 m3,候凝期間環(huán)空液面在井口。

固井期間立壓正常，碰壓正常，說(shuō)明碰壓時(shí)套管沒(méi)有失效。

1月13日17:50～19:25反注水泥81 m3，由此推算正注水泥實(shí)際返高應(yīng)為5 662.34 m，與設(shè)計(jì)水泥返高數(shù)值3 500 m相差2 162.34 m。反注水泥期間累計(jì)漏失泥漿87.5 m3。

1月18日下171.45 mm HJT537GK牙輪鉆頭鉆塞至井深5 021 m，加鉆壓至40 kN，循環(huán)鉆井液返出鐵屑。從返出的鐵屑形貌判斷，牙輪鉆頭底部與套管失效位置接觸摩擦。起鉆發(fā)現(xiàn)牙輪鉆頭1號(hào)牙輪內(nèi)排齒和2號(hào)牙輪內(nèi)排齒各有1顆齒斷裂，1號(hào)牙輪內(nèi)圈有摩擦痕跡，外排齒和保徑齒保持完好，如圖1所示。

圖1 牙輪鉆頭內(nèi)排齒崩斷及內(nèi)圈磨損形貌

從圖1可見(jiàn)，1號(hào)牙輪內(nèi)排1顆齒斷裂后殘留的“三角形”齒斷口有2個(gè)不規(guī)則的斷面，主要是鉆頭旋轉(zhuǎn)下行過(guò)程中該齒首先碰到了凸起的套管魚(yú)頂位置，扭轉(zhuǎn)載荷和下壓沖擊載荷導(dǎo)致牙輪齒兩邊同時(shí)斷裂。承受扭轉(zhuǎn)和下壓沖擊載荷的牙輪齒一側(cè)斷面起源于牙輪底座內(nèi)側(cè)，牙輪齒斷裂機(jī)理相當(dāng)于懸臂梁受彎矩從根部斷裂；只承受壓縮載荷的牙輪齒一側(cè)斷面起源于齒頂。斷裂脫落的1個(gè)較大的牙輪齒殘片落在牙輪底座內(nèi)圈圓周棱角位置，留下較大的壓痕；另外1個(gè)較小的斷裂牙輪齒殘片落到牙輪底座內(nèi)圈，留下了較小的壓痕；最終斷裂的牙輪齒殘片沿內(nèi)圈移動(dòng)摩擦留下了摩擦痕跡，其摩擦機(jī)理相當(dāng)于磨料磨損。

2號(hào)牙輪內(nèi)排1顆齒斷裂，斷裂牙齒殘片落入內(nèi)圈形成一處不規(guī)則的壓痕。內(nèi)排斷裂的齒只有1個(gè)不規(guī)則的斷面，斷面起源于牙輪底座里邊，主要是該牙輪齒與凸起的套管斷口位置橫向撞擊，牙輪齒斷裂機(jī)理相當(dāng)于懸臂梁在彎曲應(yīng)力作用下從齒的根部斷裂。

當(dāng)1號(hào)和2號(hào)牙輪斷裂的牙輪齒落入其內(nèi)圈，瞬間會(huì)墊起鉆頭，隨后大鉤上提，從而避免了3號(hào)牙輪齒與套管斷口凸出位置繼續(xù)碰撞，這也可以解釋3號(hào)牙輪內(nèi)圈牙輪齒沒(méi)有斷裂的原因。

鉆塞牙輪鉆頭內(nèi)排齒斷裂特征表明，牙輪鉆頭底部與失效套管魚(yú)頂斷口接觸摩擦。

1月19日下Ф171.00 mm鉛印對(duì)套管失效形貌檢查后發(fā)現(xiàn)，鉛印外徑變小，平均外徑170 mm，最小外徑164 mm，鉛印外邊緣一側(cè)偏陷。鉛印特征表明，鉛印外邊緣偏陷一側(cè)與井下套管損壞位置摩擦，說(shuō)明不連續(xù)位置上下套管錯(cuò)位，損壞位置參差不齊，魚(yú)頂具有圓環(huán)特征。

1月21日下149.23 mm PDC鉆頭通井至該井深度5 021.8 m時(shí)鉆壓升高，在5 021.8～5 032.2 m井段劃眼期間有憋扭矩現(xiàn)象。起鉆發(fā)現(xiàn)PDC鉆頭2個(gè)刀翼完全斷裂，2個(gè)刀翼背面局部斷裂，2個(gè)刀翼磨損嚴(yán)重，如圖2所示。PDC鉆頭刀翼斷裂和嚴(yán)重磨損說(shuō)明鉆頭底部均與套管斷開(kāi)的魚(yú)頂接觸摩擦。

圖2 149.23 mm PDC鉆頭刀翼斷裂損壞形貌

1月22日，對(duì)YK3井進(jìn)行了60臂井徑測(cè)井結(jié)果表明，在5 019.16 m位置以下套管損壞，套管損壞位置上部緊鄰的接箍位置井深為5 012.81 m，如圖3所示。

圖3 5 019.16 m井深位置套管失效位置及上方緊鄰接箍

3月30日，對(duì)YK3井固井質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果表明，0～250 m井段套管水泥凝固質(zhì)量不良，250～1 500 m井段套管水泥凝固質(zhì)量良好。1 500～5 010 m井段套管水泥凝固質(zhì)量差，套管外環(huán)空只有少量水泥。5 010～5 020 m井段有殘余的水泥，5 020 m井深位置地層波值達(dá)到100%，此處套斷裂位置為水泥漏失口，固井質(zhì)量相對(duì)較好。套管斷裂位置環(huán)空水泥固井質(zhì)量符合要求，說(shuō)明在所注水泥沒(méi)有凝固之前套管已經(jīng)斷裂，水泥從套管斷裂位置短路流出；距套管斷裂位置10 m以上井段沒(méi)有水泥，說(shuō)明漏失層在5 020 m以下井段。該井200.03 mm套管正注水泥時(shí)固井水泥返高井深應(yīng)在3 500 m位置，實(shí)際由于套管斷裂，水泥返高在5 010 m的井深位置。

2 結(jié)果分析

2.1 套管失效形式

套管擠毀和斷裂均會(huì)導(dǎo)致鉆塞遇阻和鉆頭損壞。下面分別予以分析：

1)套管承受外壓擠毀

套管擠毀變形的前提是外壓超過(guò)內(nèi)壓，且內(nèi)外壓差超過(guò)套管抗擠強(qiáng)度[4]。在正注水泥固井期間，環(huán)空為密度為1.34 g/cm3的鉆井液，套管內(nèi)液體當(dāng)量密度為1.49 g/cm3。套管失效位置測(cè)井井深為5 019.16 m，該位置處在正注水泥固井井段，在正注水泥過(guò)程中套管內(nèi)壓始終高于外壓，不可能發(fā)生套管擠毀。

2)地層蠕變導(dǎo)致套管擠毀

地層蠕變是地層緩慢移動(dòng)變形的過(guò)程，蠕變速率是在一定的鉆井液密度保持的液柱壓力下獲得的。在深度5 010～5 020 m井段的褐色泥巖蠕變速率極小。鉆井液漏失后液柱壓力明顯降低，實(shí)際泥巖蠕變速率已經(jīng)發(fā)生了變化，有可能變大或向極大值發(fā)展。一般地層蠕變會(huì)使1根套管整體擠毀[5-6]、或者剪切斷裂。如果第167號(hào)套管整根擠扁，鉆頭在鉆進(jìn)至整根擠扁的套管時(shí)應(yīng)嚴(yán)重遇阻。第167號(hào)套管長(zhǎng)度為11.183 m，處在5 014.65～5 025.833 m井段(鉆塞深度)。171.45 mm鉆塞牙輪鉆頭在5 021 m遇阻，在5 014.65～5 021 m井段并沒(méi)有遇阻。如果地層蠕變導(dǎo)致套管剪切斷裂，在剪切斷裂之前，套管首先也會(huì)擠扁。如果套管擠扁，牙輪鉆頭在經(jīng)過(guò)擠扁的套管時(shí)應(yīng)是外排齒首先與套管內(nèi)壁接觸摩擦，如圖4所示。實(shí)際情況是牙輪鉆頭內(nèi)排齒崩齒損壞，但外排保徑齒完好，由此說(shuō)明沒(méi)有發(fā)生因地層蠕變導(dǎo)致第167號(hào)套管擠毀。

圖4 鉆頭與擠扁套管接觸摩擦示意圖

如果鉆塞遇阻位置(井深5 021 m)為套管受外擠載荷開(kāi)始變形的位置，149.23 mmPDC鉆頭下鉆時(shí)應(yīng)能通過(guò)，但當(dāng)149.23 mmPDC鉆頭下鉆至井深5 021.8 m時(shí)遇阻，起出PDC鉆頭并非外壁嚴(yán)重磨損，而是刀翼底部斷裂，說(shuō)明鉆頭底部與套管斷口魚(yú)頂接觸摩擦。這也說(shuō)明套管失效形式為斷裂，而不是地層蠕變外壓導(dǎo)致套管變形。

3)套管承受內(nèi)壓縱向爆裂

如果套管柱由于受內(nèi)壓過(guò)載，在鉆塞井深5 021 m位置導(dǎo)致第167號(hào)套管爆裂，爆裂位置首先會(huì)脹大變形，隨后會(huì)發(fā)生“竹葉狀”縱向斷裂[7-8]。在套管橫向韌性很高的情況下，“竹葉狀”斷裂的縱向長(zhǎng)度很短。由于套管在斷裂位置內(nèi)徑不規(guī)則，局部位置內(nèi)徑會(huì)小于鉆頭外徑，當(dāng)牙輪鉆頭通過(guò)套管斷裂位置內(nèi)徑小的部位時(shí)，牙輪鉆頭外排保徑齒首先會(huì)與斷裂套管內(nèi)壁接觸摩擦，此時(shí)牙輪鉆頭內(nèi)排齒不會(huì)磨損。實(shí)際情況是171.45 mm牙輪鉆頭外排保徑齒完好，內(nèi)排齒崩齒，由此說(shuō)明在鉆塞至井深5 021 m時(shí)第167號(hào)套管未縱向爆裂。

4)套管柱中性點(diǎn)以下位置壓縮彎曲失效

套管柱在井下液體中的浮力是作用于自由懸掛套管柱底部的液體壓力，其計(jì)算公式為：浮力=井深×液體密度×套管橫截面積。對(duì)該井套管軸向載荷及浮力計(jì)算結(jié)果表明，在同時(shí)考慮套管自重和浮力的情況下，當(dāng)液體密度分別為1.34 g/cm3和1.49 g/cm3(當(dāng)量密度)時(shí)，套管柱軸向載荷為0的中性點(diǎn)位置該井深度分別為5 888.399 m和5 795.265 m，套管柱斷裂位置井深(5 019.16 m)在套管柱中性點(diǎn)位置之上。假設(shè)液體密度為1.88 g/cm3時(shí)，套管柱軸向載荷為0的位置井深為4 755.310 m，雖然此井深比套管柱斷裂位置井深(5 019.16 m)相差263.85 m，但該段套管柱承受的壓縮載荷0～83 859 kg，其最大值只有套管承載能力(501 738 kg)的16.7%，由此說(shuō)明套管柱中性點(diǎn)以下位置未發(fā)生壓縮彎曲失效。

另外，200.03 mm×10.92 mm C110 BC套管接頭壓縮效率小于1，如果套管壓縮失效，失效位置應(yīng)當(dāng)在接頭位置。實(shí)際套管失效位置在距接箍6.35 m的管體位置，這進(jìn)一步說(shuō)明套管柱中性點(diǎn)以下位置未發(fā)生壓縮彎曲失效。

5)套管橫向斷裂

如果套管橫向斷裂，上下斷口會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，當(dāng)牙輪鉆頭鉆進(jìn)至斷裂套管魚(yú)頂位置時(shí)就會(huì)發(fā)生接觸摩擦，實(shí)際情況是鉆塞的171.45 mm牙輪鉆頭內(nèi)排齒崩齒、外排保徑齒完好。由此說(shuō)明在鉆塞井深5 021 m位置第167號(hào)套管未發(fā)生橫向斷裂。

2.2 套管斷裂位置

用171.45 mm牙輪鉆頭鉆塞在5 021 m井深位置遇阻，與此同時(shí)井下返出鐵屑，這是鉆頭與套管斷口接觸摩擦的結(jié)果。測(cè)井結(jié)果表明，在井深5 019.16 mm位置套管斷裂。鉆塞井深和下套管井深與測(cè)井井深存在差異，但測(cè)井深度可以確定套管失效位置與接箍相對(duì)位置。因此，在確定套管失效位置時(shí)應(yīng)當(dāng)以測(cè)井深度為準(zhǔn)。依據(jù)測(cè)井結(jié)果，入井序號(hào)為167號(hào)200.03 mm×10.92 mm C110 BC套管在測(cè)井井深5 019.16 m位置斷裂，其上方緊鄰接箍位置井深為5 012.81 m，套管斷裂位置距上部緊鄰接箍6.35 m。

2.3 套管斷裂時(shí)間

1月11日18:10～19:25固井碰壓壓力從21 MPa升至24 MPa，說(shuō)明在該井固井碰壓過(guò)程中套管沒(méi)有斷裂。

1月18日9:00鉆塞至井深5 021 m時(shí)遇到了已經(jīng)斷裂的套管魚(yú)頂才發(fā)生鉆塞遇阻，即在固井碰壓之后與鉆塞之前這段時(shí)間內(nèi)套管發(fā)生了斷裂。

2.4 套管斷裂原因分析

2.4.1 下套管遇阻對(duì)套管斷裂的影響

該井下套管至5 049～6 066 m井段曾經(jīng)7次遇阻，共經(jīng)過(guò)24次上下活動(dòng)通過(guò)，活動(dòng)最大載荷為303 t。雖然遇阻最大載荷沒(méi)有超過(guò)套管承載能力(502 t)，但會(huì)使套管承受交變載荷，容易發(fā)生疲勞失效。

2.4.2 注水泥對(duì)套管斷裂的影響

正注水泥過(guò)程套管會(huì)承受內(nèi)壓和振動(dòng)載荷，注水泥排量越大，壓力越高，套管所受疲勞載荷越大。該井注水泥最大排量26 l/s，最高壓力24 MPa，這會(huì)使套管承受交變載荷。

2.4.3 碰壓對(duì)套管斷裂的影響

碰壓會(huì)使套管產(chǎn)生活塞效應(yīng)，使套管承受額外的內(nèi)壓和拉伸載荷。該井碰壓壓力從21 MPa上升至24 MPa，碰壓活塞效應(yīng)產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力(599 kN)只有套管承載能力(4 918 kN)的12.2%。另外，套管受拉力最大的位置在靠近井口位置，而不在套管失效位置。這說(shuō)明碰壓不是套管斷裂失效的原因。

2.4.4 溫度對(duì)套管材料性能的影響

不同井深位置溫度不同，套管屈服強(qiáng)度隨著溫度增加而降低，不同溫度位置套管屈服強(qiáng)度降低程度不同。在高溫井中，會(huì)導(dǎo)致套管屈服強(qiáng)度減小。依據(jù)研究結(jié)果[9]，C110套管隨著溫度上升屈服強(qiáng)度降低比例為0.04%/℃計(jì)算，在套管斷裂位置(測(cè)井井深5 019.16 m)的溫度會(huì)使套管材料屈服強(qiáng)度從758 MPa降低到712 MPa，即套管材料屈服強(qiáng)度降低會(huì)使套管承載能力減小。

2.4.5 井漏對(duì)套管斷裂的影響

該井在鉆井期間漏失鉆井液196.2 m3，下套管期間漏失鉆井液193.9 m3，正注水泥固井施工累計(jì)漏失鉆井液289.4 m3，反注水泥固井過(guò)程中漏失泥漿87.5 m3。在鉆井、下套管和固井注水泥期間均有漏失，說(shuō)明該井有嚴(yán)重的漏失層。井漏原因是二開(kāi)裸眼段長(zhǎng)，揭開(kāi)不同壓力系數(shù)地層多，是造成井漏主要原因；在鉆進(jìn)工況下，泥餅已形成，漏失量比較小，但在下套管和固井注水泥作業(yè)過(guò)程中，井壁形成的泥餅被破壞和井眼內(nèi)壓變化等因素導(dǎo)致漏失量增大。

對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的小間隙井身結(jié)構(gòu)，容易造成套管下入困難、下套管過(guò)程中鉆井液漏失和固井過(guò)程中鉆井液漏失。因此，對(duì)于一口長(zhǎng)裸眼段的深井，不應(yīng)設(shè)計(jì)為小間隙井身結(jié)構(gòu)。既然已經(jīng)是非標(biāo)準(zhǔn)的井身結(jié)構(gòu)了，就應(yīng)采取相應(yīng)的強(qiáng)化措施，確保套管順利下入，確保固井作業(yè)施工正常。該井在下套管至井深2 200 m(該井底部深度6 875.5 m)開(kāi)始漏失后，應(yīng)將套管起出，進(jìn)行堵漏、通井作業(yè)，正常后再下套管，但現(xiàn)場(chǎng)采取了在井內(nèi)鉆井液全部漏失的狀態(tài)下強(qiáng)行下完套管，屬于嚴(yán)重違反技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的作法。該井采取“正注反擠”強(qiáng)行固井的作法，是被迫無(wú)奈的作法，固井質(zhì)量已經(jīng)無(wú)法控制保證了。因此，該井下套管井漏問(wèn)題的發(fā)生是設(shè)計(jì)問(wèn)題造成的，而出現(xiàn)問(wèn)題后又違反標(biāo)準(zhǔn)采取了強(qiáng)行下入套管的錯(cuò)誤措施，必然導(dǎo)致大量鉆井液漏失。

井漏會(huì)使套管環(huán)空液面下降，降低套管外壁平衡壓力，容易導(dǎo)致套管承受內(nèi)壓過(guò)載。該井下套管、注水泥、替漿作業(yè)過(guò)程中泥漿漏失，井口失返，5 020 m以下為漏失層，則環(huán)空上部較長(zhǎng)井段曾經(jīng)無(wú)鉆井液，會(huì)使漏失位置液柱壓力明顯減少，從而增大套管內(nèi)外壓差,很容易導(dǎo)致套管在內(nèi)壓載荷作用下發(fā)生失效。

2.4.6 固井作業(yè)對(duì)套管斷裂的影響

套管所受的復(fù)合應(yīng)力超過(guò)材料屈服強(qiáng)度才會(huì)發(fā)生破裂。在固井注水泥過(guò)程中，由于水泥有一定粘稠度，套管受力狀態(tài)介于有活塞效應(yīng)和無(wú)活塞效應(yīng)之間，按照有活塞效應(yīng)工況計(jì)算的套管受力比較小。在考慮內(nèi)壓產(chǎn)生的活塞效應(yīng)的情況下，套管環(huán)空液面在井口時(shí)套管斷裂位置內(nèi)壁復(fù)合應(yīng)力達(dá)到套管材料屈服強(qiáng)度下限(758 MPa)的75.73%，復(fù)合應(yīng)力達(dá)到實(shí)際屈服強(qiáng)度(712 MPa，因溫度升高屈服強(qiáng)度降低)的80.64%，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)分別為1.32和1.24。這說(shuō)明隨著溫度升高，套管屈服強(qiáng)度降低，安全系數(shù)降低，并導(dǎo)致200.03 mm套管材料三軸應(yīng)力安全系數(shù)略低于套管設(shè)計(jì)要求(1.25)，但套管并沒(méi)有過(guò)載。

2.4.7 鉆塞工藝對(duì)套管斷裂的影響

鉆塞鉆頭尺寸偏大容易磨損套管。該井鉆水泥塞采用171.45 mm(6 3/4in)牙輪鉆頭。200.03 mm×10.92 mm C110 BC套管內(nèi)徑為178.19 mm，通徑規(guī)外徑為175.01 mm。鉆頭外徑比套管內(nèi)徑小6.74 mm，比套管通徑小3.56 mm。因此，可以排除由于鉆塞鉆頭外徑偏大將套管磨斷的可能性，即套管斷裂與鉆塞鉆頭尺寸無(wú)關(guān)。

井眼軌跡超差容易導(dǎo)致套管磨損[10-13]。該井鉆塞遇阻位置井深5 021 m，該位置附近井斜為0.78°，全角變化率僅0.24°/30 m。井眼軌跡符合設(shè)計(jì)要求。如上所述，在固井正注水泥碰壓之后、鉆塞之前套管已經(jīng)斷裂。因此，鉆塞鉆具組合和工藝參數(shù)不是導(dǎo)致套管斷裂的原因。

2.4.8 腐蝕介質(zhì)及套管材料對(duì)套管斷裂的影響

該井在下套管和固井期間未發(fā)現(xiàn)H2S。另外，根據(jù)NACE MR0175[14]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，專用的低合金、高強(qiáng)度鋼(最高達(dá)758.45 MPa)在溫度高于66 ℃時(shí)不會(huì)發(fā)生H2S開(kāi)裂。該井套管斷裂位置測(cè)井井深為5 019.16 m，該位置溫度為133.5 ℃，因而不會(huì)發(fā)生因H2S而使套管氫脆開(kāi)裂。

防硫套管對(duì)材料缺陷特別敏感。如果套管材料存在原始缺陷，在使用過(guò)程中很容易發(fā)生延遲開(kāi)裂，或者疲勞斷裂[15-17]。

套管橫向斷裂與拉伸過(guò)載和存在原始缺陷有關(guān)。該井在5 019.16 m測(cè)井井深位置套管沒(méi)有過(guò)載。如果套管存在原始缺陷，在沒(méi)有過(guò)載的情況下，套管可能從原始缺陷部位發(fā)生橫向疲勞斷裂。

由于這種套管存在原始缺陷，已經(jīng)在該油田HA7-7發(fā)生一起套管本體泄漏事故[18]，在HA13-12 井發(fā)生一起套管本體斷裂事故[19]。由此推斷，該起套管斷裂事故可能與套管本身存在的原始缺陷有關(guān)。

3 結(jié)論及建議

1)YK3井200.03 mm×10.92 mm C110 BC套管在測(cè)井井深5 019.16 m(鉆塞井深5 021 m)處發(fā)生了斷裂失效。套管材料中的原始缺陷是導(dǎo)致套管斷裂的主要原因。

2)YK3井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致該井下套管過(guò)程中發(fā)生了井漏，這是YK3井套管斷裂失效的次要原因。

3)建議按照訂貨標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該批剩余套管進(jìn)行外觀檢驗(yàn)和無(wú)損探傷，并抽樣對(duì)其實(shí)物使用性能進(jìn)行檢測(cè)。