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          分析鉆桿失效的原因

          發布時間:2018-12-14  點擊次數:1699 次
                  在鉆井過程中鉆頭鉆桿在鉆井過程中重要,為了正確使用各種鉆桿產品,那就先了解一下對在使用過程中的鉆桿失效的一些分析。
                  鉆具組合及鉆井工藝 
                  鉆桿作為一個旋轉的細長彈性桿件,有其固有振動頻率,鉆具的組合決定了此固有頻率。鉆桿旋轉時還會產生縱向、橫向和扭轉3種形式的振動,當它們的頻率與固有頻率相吻合時則產生共振。共振的結果會在原來鉆桿疲勞應力的基礎上附加一個額外的疲勞應力,加速鉆桿的失效。采用長效螺桿鉆桿替代轉盤鉆定向井、水平井的鉆井工藝可以減少鉆桿的旋轉彎曲疲勞程度。
                  鉆桿的基本力學工況 
                  鉆桿在內外充滿鉆井液的狹長井眼里工作,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,鉆桿雖經過無數次的彎曲,也不會產生疲勞裂紋。鉆井時鉆桿承受彎曲、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極大,鉆桿在遠遠小于100萬次彎曲次數時便產生疲勞微裂紋;微裂紋產生后便不斷擴大延伸,此時如果具有腐蝕作用的高壓鉆井液進入微裂紋中,就會加速裂紋擴展,最終導致鉆井液刺穿鉆桿的失效事故。刺穿發展的結果,使鉆桿斷面不斷縮小,刺孔加裂紋的總長度超過其臨界裂紋尺寸時,即發生斷裂。除旋轉向下的運動,同時還有鉆桿的各種振動和渦動。
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