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钻杆和接头的使用

2019-01-16 14:27 未知 []
  一.振动、弯曲磨损
  钻杆柱达到临界转速时,会时钻杆发生振动,这个振动往往会造成钻杆弯曲、过度磨损、迅速损伤和疲劳破坏。特别是钻杆发生两种类型振动(波节振动与弹簧摆型振动)重合时最为不利。临界转速随钻具的长度、钻具尺寸、钻铤尺寸和井眼大小而变化。
 
钻杆
 
  二.拉伸破坏
  拉伸破坏常发生在提拉被卡的钻杆过程中。当上提拉力超过屈服点时,在钻杆壁的最弱部分或最小断面处,会发生“细脖子”变形。如果上提拉力超过刚才的极限强度,则钻杆将被拉断。拉伸破坏一般发生在钻柱的上部。因为上部钻具既要承受压力,又要承受钻柱的重量。
  三.疲劳破坏
  疲劳破坏是钻杆破坏中最常见的。疲劳破坏有三种基本类型:
  1、纯疲劳破坏
  钻杆要承受拉伸、压缩、扭转和弯曲的周期性应力。拉伸和弯曲是最危险的应力。目前,钻杆疲劳破坏的主要原因是钻杆在弯曲井孔中旋转时发生周期性应力所致。在弯曲的井孔中,即使钻铤有足够的厚度,仍然可能发生疲劳破坏,而且破坏的位置不一定。当钻杆发生弯曲时,钻杆每旋转一圈,其对应的位置会由于重复性的受拉和受压而产生周期性应力。靠近钻铤以上的钻杆最可能受到弯曲,因为钻铤具有较大的刚性,能抵抗弯曲,弯曲将发生在钻铤以上的钻杆。同时钻杆上的最大应力发生于钻杆加厚部位的末端,约距接头50厘米的位置。如上所述,接头不可能弯曲,弯曲只能发生在管壁较薄的钻杆体上,在这断面变化的位置,起到类似虎钳固定的作用,使它成为弯曲力的支点。如果钻杆在其全长上均匀地弯曲,则作用于钻杆上的应力会变得低一些,疲劳破坏的应力周期数可以提高。
  决定疲劳破坏的数值有:在钻杆弯曲处,钻杆承受的拉力负荷;钻孔弯曲的严重程度;每段钻杆在钻孔弯曲处的重复应力次数;钻杆的尺寸及钢材性能。由于钻杆所承受的额拉力大小是疲劳破坏的关键,所以在深井中,上部的钻孔弯曲往往成为疲劳破坏的因素。应该指出,只要钻杆通过了钻孔弯曲处,即使拉力被消除了,积累疲劳损坏还是存在的,因此如果重复几次通过钻孔弯曲处,就有可能会使钻杆发生疲劳破坏。同样要看到,一根钻杆在某一井内即使没有发生事故,但有可能已经受到损伤。因此。当它再用于同一口井或其他井时,虽然把它接在钻柱顶部,即使作用于钻杆上的弯曲应力是在额定数值内,也可能使它无法承受,以致造成事故。

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