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钻杆失效原因分析及预防措施

2017-07-10 15:27:24 qjjx

钻杆失效形式主要表现为钻杆内加厚过渡带刺漏、接头热裂和直线度偏差过大等。各自的成因是:

地质钻杆

1、钻杆刺穿

钻杆刺穿属于疲劳裂纹失效。钻杆刺穿的原因与钻杆的材料性能和内加厚成型质量较差有关,影响钻杆内加厚成型质量的主要参数是加厚过渡带长度Miu和过渡圆弧R。

钻杆

改进措施为:

1)制定订货补充技术条件,对钻杆材料冲击韧性、有害元素含量、内加厚过渡带尺寸和过渡圆弧尺寸等严格要求;

2)采用螺杆钻具;

3)采用垂直钻井技术。

2、接头热裂

钻杆内螺纹接头热裂实际上是摩擦裂纹。钻杆内螺纹接头热裂的原因主要与钻杆的旋转速度、侧向接触力和材料横向韧性有关。由于新钻杆接头外径大,与井壁摩擦的线速度高,热裂往往发生在新钻杆的内螺纹接头上,同时研究表明,接头横向韧性越低,越容易发生裂纹;接头横向韧性越高,越不容易发生热裂。

改进措施为:

1)对钻杆接头横向冲击功提出具体要求;

2)在钻杆接头上敷悍新型耐磨带材料;

3)采用Power-V垂直钻井技术,以有效防止钻杆接头与井壁或套管之间的摩擦。

3、钻杆直线度偏差过大

钻杆直线度偏差过大,则在钻井过程中钻柱容易产生扭摆振动,加速钻杆与套管的磨损,从而导致钻杆早期失效。

φ114.3mm以上规格钻杆进行直线度侧量,不可在加厚消失处测量。直线度:

1)管体全长直线度偏差不超过0.04%;

2)两端3.0m范围内直线度不超过1.5m.。

4、内涂层失效

内涂层可以有效地防止钻杆内壁腐蚀,当内涂层失效会降低钻杆的使用寿命。

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