鉆桿非正常失效的原因分析——瑞龍鉆具
發(fā)布時(shí)間：
2021-05-12
鉆桿的基本力學(xué)情況，鉆桿在內外充滿(mǎn)鉆井液的狹長(cháng)井眼里工作，通常承受壓、彎、扭、液力等載荷。如果鉆桿所受應力小于每平方米206.8牛頓時(shí)，鉆桿雖經(jīng)過(guò)無(wú)數次的彎曲，也不會(huì )產(chǎn)生疲勞裂紋。鉆井時(shí)鉆桿承受彎曲、扭轉和拉伸應力組成的復合應力很大，特別是在大位移定向井及水平井中扭矩大，鉆桿在100萬(wàn)次彎曲次數時(shí)便產(chǎn)生疲勞微裂紋；微裂紋產(chǎn)生后便不斷擴大延伸，此時(shí)如果具有腐蝕作用的高壓鉆井液進(jìn)人微裂紋中，就會(huì )加速裂紋擴展，終導致鉆井液刺穿鉆桿的失效事故。刺穿發(fā)展的結果，使鉆桿有效斷面不斷縮小，刺孔加裂紋的總長(cháng)度超過(guò)其臨界裂紋尺寸時(shí)，即發(fā)生斷裂。除旋轉向下的運動(dòng)，同時(shí)還有鉆桿的各種振動(dòng)和渦動(dòng)。
根據鉆桿的失效原因分析，鉆桿除正常磨損而失效外，鉆桿的非正常失效原因可分為為兩個(gè)方面：工人操作原因和鉆桿自身質(zhì)量原因。因此，我們可以從提高鉆桿質(zhì)量和規范操作兩方而來(lái)避免鉆桿非正常失效。
提高鉆桿質(zhì)量
（1）鉆桿材料選擇：為適應鉆桿的受力分析，鉆桿桿體應有較高的抗拉強度、較好抗彎性能和較好的沖擊韌性。桿體材料應選擇中碳合金結構無(wú)縫鋼管，合金元素中應含有較多的Cr、Mo等元素以提高材料的抗拉強度和沖擊韌性，含有Mn、Si等元素以提高材料的彈性（即抗彎性能）。有時(shí)還含有微量的B、V等元素以提高材料的淬透性。
常用的桿體材料有：R90、R780、DZ50、DZ40、36Mn2V>35CrMo>42MnlMo7>35CrMnSi、45MnMoB等。
用于桿體的無(wú)縫鋼管的壁厚均勻度和軋制缺陷也是影響鉆桿質(zhì)量的重要因素。如軋制的鋼管壁厚不均勻情況嚴重，當鉆桿較大的扭力作用時(shí)，容易在壁厚較薄處縱向裂開(kāi)。有的鋼管有重皮、氣孔等缺陷，鉆桿易從此處產(chǎn)生應力集中斷裂或刺漏。
鉆桿接頭受力為復雜，接頭材料須有很高綜合機械性能。鉆桿接頭多采用35CrMo或42CrMo.30CrMnSiA棒料制造，但經(jīng)過(guò)鍛造的接頭材料能大大提高其綜合機械性能。
（2）加工工藝選擇：目前國內鉆桿從加工工藝分主要有整體鍛造鉆桿（簡(jiǎn)稱(chēng)整體鉆桿）、摩擦焊鉆桿（簡(jiǎn)稱(chēng)仿英鉆桿）。
（3）絲扣的表面處理：絲扣表面氮化處理能有效地防止粘扣，還能提高絲扣的耐磨性，從而提高其使用壽命。氮化層厚度一般在0.2~0.3mm，厚度過(guò)大容易產(chǎn)生碎性裂紋，厚度過(guò)小則抗粘扣效果差。整體鉆桿無(wú)法進(jìn)行氮化處理，取而代之的是層厚小得多的磷化處理。
（4）螺紋加工精度：接頭螺紋應在數控車(chē)床上用成形螺紋車(chē)刀加工，應盡量提高螺紋牙的表面質(zhì)量，降低其表面粗糙度值（Ral.6pm）提高光潔度，減少應力集中且有利保證鉆桿的互換性。接頭螺紋緊密距應控制在合理的范圍之內，保證絲扣嚙合良好。
臨清市瑞龍鉆具有限公司可定制：煤鉆頭、煤巖鉆頭、巖石鉆頭、風(fēng)鉆頭、雙冀型鉆頭系列，小直徑錨桿鉆頭系列，探水鉆頭、金剛石復合片PDC鉆頭、低風(fēng)壓潛孔釬頭、高風(fēng)壓潛孔釬頭、打樁機鉆具、刨路齒、平地機刀頭、采煤機鎬形截齒、深孔螺紋釬具、風(fēng)鉆桿、煤鉆桿、探水鉆桿、合金鉆桿、注水地質(zhì)鉆桿、定向擴孔鉆桿、造穴鉆桿、螺旋鉆桿、刻槽鉆桿系列等多個(gè)品種，歡迎咨詢(xún)！
MESSAGE BOARD
留言板
不論您有任何關(guān)于產(chǎn)品的問(wèn)題，您都可以給我們留言，我們會(huì )安排專(zhuān)業(yè)團隊為您回復！