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钻杆失效形式及原因分析
来源:徐州恒兴金桥机械   发布时间:2015-12-03 17:24:32   【返 回】

  钻杆的失效形式主要是有两种,今天恒兴金桥机械公司的小篇为讲解下关于钻杆失效的特点及主要的原因。

  钻杆的主要失效形式有断裂、塑性变形(如弯曲)、丝扣严重磨损等。其中以断裂这种失效形式最为严重。这种失效形式表现为当钻杆头部的轴肩处承受较大的扭转作用及冲击力作用时,钻杆便会在此处发生断裂。断裂发生后,三牙钻头由于和外界失去了连接,只能留在地层而无法取出,而三牙钻头的造价又相当昂贵,这样就会给客户带来相当大的损失。

  钻具组合及钻井工艺 钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件,有其固有振动频率,钻具的组合决定了此固有频率。钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动,当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力,加速钻杆的失效。采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。

  地址钻杆失效原因我们可从两方面来分析,人为因素和钻杆本身存在的缺陷,钻杆本身的缺陷又分设计缺陷和材料本身存在的缺陷。

  钻杆在导向、定向钻进时往往在受到较大拉力和扭力作用的同时,还受到弯曲力的作用。钻杆通过曲线段时,钻杆被迫弯曲,弧线内侧受压应力作用,弧线外侧受拉应力作用。当钻杆在曲线段旋转时,杆体就受到拉压交变应力的作力,而钻孔曲率半径越小交变应力就越大。研究表明这个交变应力达到一定值后,就极容易使钻杆产生疲劳裂纹。钻杆刚开始产生的疲劳裂纹疲劳裂纹非常微小,肉眼很难发现,但疲劳裂纹发展速度极快,最后表现为突然的脆性断裂。试验证明,钻杆受交变应力作用而疲劳断裂是钻杆断裂失效的主要原因。

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