随着塔里木油田勘探开发向复杂地质条件发展,钻具早期失效引发的钻井事故日益增多。在起下钻过程中对钻柱应力集中状况进行早期检测和诊断,了解在役钻具的疲劳损伤状况,优化钻具之间的组合使用,能够避免带伤钻具入井,对预防钻具疲劳断裂事故的发生具有重要意义。本文针对钻井现场的需要,主要开展了以下研究内容:(1)提出了塔里木油田钻具失效风险评价方法,得到了不同区块钻具失效风险,针对钻井现场无法对钻柱啮合螺纹和管体在线监测的问题,引入了磁记忆检测技术,制定了井口钻柱起下钻过程的检测计划和方案。(2)根据检测计划和方案,开展了单井钻柱前后追踪和不同区块的钻柱磁记忆检测试验,验证了磁记忆技术对井口钻柱应力集中状况的检测效果,得到了钻柱磁记忆特征参数随使用井次的变化规律和不同区块钻柱钻柱磁记忆特征参数的分布特征。(3)根据试验研究结果,提出了钻柱啮合螺纹和管体应力集中状况参数分析和波形分析的评价方法;基于不同级别钻具磁记忆检测特征参数统计结果,制定了井口钻柱应力集中状况评判准则,并对ZG301H井钻柱应力集中状况进行示范性评价。(4)基于磁记忆的井口钻柱应力集中状况的检测和评价,进行了钻具使用和管理规范的研究,提出了钻具视情使用的规定,完善钻井现场与基地之间钻具管理办法。