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肋骨钻杆钻孔过程中钻杆损坏的原因

添加时间:2019-02-27
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肋骨钻杆钻孔过程中钻杆损坏的原因:


一、振荡、曲折磨损


钻杆柱到达临界转速时,会时钻杆发作振荡,这个振荡往往会构成钻杆曲折、过度磨损、迅速损害和疲惫损坏。特别是钻杆发作两种类型振荡(波节振荡与弹簧摆型振荡)重合时较为晦气。临界转速随钻具的长度、钻具尺度、钻铤尺度和井眼巨细而改变。


二、拉伸损坏

拉伸损坏常发作在提拉被卡的钻杆过程中。当上提拉力超越屈服点时,在钻杆壁的较弱部分或较小断面处,会发作“细脖子”变形。假如上提拉力超越刚才的强度,则钻杆将被拉断。拉伸损坏一般发作在钻柱的上部。因为上部钻具既要接受压力,又要接受钻柱的分量。


三、疲惫损坏


疲惫损坏是钻杆损坏中较常见的。疲惫损坏有三种基本类型:


1、纯疲惫损坏


钻杆要接受拉伸、紧缩、扭转和曲折的周期性应力。拉伸和曲折是较风险的应力。目前,钻杆疲惫损坏的首要原因是钻杆在曲折井孔中旋转时发作周期性应力所构成的。在曲折的井孔中,即便钻铤有足够的厚度,仍然或许发作疲惫损坏,并且损坏的方位不一定。当钻杆发作曲折时,钻杆每旋转一圈,其对应的方位会因为重复性的受拉和受压而发生周期性应力。靠近钻铤以上的钻杆较或许遭到曲折,因为钻铤具有较大的刚性,能反抗曲折,曲折将发作在钻铤以上的钻杆。一起钻杆上的较大应力发作于钻杆加厚部位的结尾,约距接头50厘米的方位。如上所述,接头不或许曲折,曲折只能发作在管壁较薄的钻杆体上,在这断面改变的方位,起到相似虎钳固定的效果,使它成为曲折力的支点。假如钻杆在其全长上均匀地曲折,则效果于钻杆上的应力会变得低一些,疲惫损坏的应力周期数能够进步。


决议疲惫损坏的数值有:在钻杆曲折处,钻杆接受的拉力负荷;钻孔曲折的严峻程度;每段钻杆在钻孔曲折处的重复应力次数;钻杆的尺度及钢材性能。因为钻杆所接受的额拉力巨细是疲惫损坏的要害,所以在深井中,上部的钻孔曲折往往成为疲惫损坏的要素。应该指出,只需钻杆经过了钻孔曲折处,即便拉力被消除了,堆集疲惫损坏仍是存在的,因而假如重复几回经过钻孔曲折处,就有或许会使钻杆发作疲惫损坏。相同要看到,一根钻杆在某一井内即便没有发作事端,但有或许已经遭到损害。因而。当它再用于同一口井或其他井时,尽管把它接在钻柱顶部,即便效果于钻杆上的曲折应力是在额定数值内,也或许使它无法接受,致使构成事端。


此外,还有一些其他原因会构成纯疲惫损坏的曲折应力。例如,任何一根曲折钻杆往往都是疲惫损坏的潜在要素。曲折的方钻杆会使转盘以下榜首根钻杆曲折,一旦这根钻杆接受的应力足够大时,就会构成疲惫损坏。天车不对中,也会使钻杆发作疲惫损坏,因为它会在方钻杆和钻杆上构成曲折应力。


2、凹口疲惫破损


钻杆外表的不完好,无论是机械加工构成的,仍是冶金过程中构成的,都将大大地影响钻杆的疲惫,其影响的程度取决于缺陷的方位、方向、形状和数量。假如凹口坐落钻杆上的不是首要应力效果的部位,则对疲惫损坏的影响较微。可是,假如凹口坐落距接头50厘米范围内,因为这个部位是钻杆发生较大的曲折应力处,就会成为疲惫损坏的核心。纵向凹口能扩散应力而无损害。可是,一种即便是细微的但具有尖锐底角的刻痕,也会使应力进步,并且导致损坏。现将几种可构成凹口疲惫损坏的钻杆外表状况列举如下:


(1)钢印图案 一切横向印痕都能成为应力集中点。假如在钻杆上的不合适方位打钢印,则钢印字体的横向印痕和任意方位的符号会成为钻杆疲惫的开始部位。


不允许在钻杆体上打印。符号打在具有较大横截面积的钻杆加厚消失部位,能安全地吸收所发生的应力。另外,可采用点印号以代替线印号,并使罗马数字钢印顺着钻杆纵向摆放,也可起到安全符号的效果。


(2)电弧烧伤 假如用钻杆作为接地用的搭铁线,往往会使搭铁杆和铁轨间发作电弧而使钻杆圆周上被烧伤,这些不易注意到的小凹坑尽管较微小,但在钻杆上构成很宽的烧伤带。具有玻璃硬脆性,十分容易加快疲惫损坏。


(3)胶皮护箍槽 在钻杆上的胶皮护箍顶部构成的圆周槽是凹口疲惫损坏的另一种原因。


(4)大钳牙痕 在钻杆上的各种外表伤痕中,大钳牙痕是较常见和较严峻的。可是因为它是纵向的,不与效果应力同一方向,因而对疲惫损坏的损害不大。假如它稍微违背于笔直方向,就较易构成应力集中点。要把钳子打在接头上而不要打在钻杆体上,因为它有或许损害钻杆。


(5)卡瓦伤痕 转盘卡瓦一般不会在钻杆上留有损坏性的伤痕。可是假如卡瓦牙的加工不良,或操作不善,卡瓦牙会咬伤钻杆。


(6)地层和井内破碎金属对钻具外表的切割凹口 钻具在井内旋转,外表会与坚固的井壁地层相擦,以至留下圆周刻痕。这种刻痕往往呈三角形,在钻杆和钻铤上均为常见。


 3、腐蚀疲惫损坏:


这种损坏是目前使钻杆早起损坏的普遍原因。腐蚀或许以各种或数种综合的损坏方式(侵蚀、磨坏、疲惫)构成较为严峻的损坏。有时,几种腐蚀方式会一起发作,可是一般说来,总是有一种腐蚀方式成为首要损坏原因。


(1)腐蚀剂 影响钻具钢材的首要腐蚀剂有:氧气、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类(氯化物、碳酸盐和硫酸钠、钙、镁)、各种酸类(甲酸、醋酸等)。


(2)影响腐蚀速率的要素


PH值 低PH值的水基泥浆,会下降钻具的疲惫寿数。PH值是操控腐蚀疲惫的首要要素,可是怎么准确测定出足以防备疲惫损坏的较低PH值是困难的。许多使用者认为,泥浆PH值低于9.5,会下降钻具的疲惫寿数。


温度 大多数的腐蚀速率会随温度的添加而加快。


流速 随着泥浆流速的添加会加快腐蚀的速率。


不均匀性 钢材组分或微观结构的部分差异,会添加腐蚀速率。


高应力 一般在接受高应力的部位比低应力部位的腐蚀率快。

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