油氣管線穿越鉆桿失效分析及預防.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鉆桿在鉆進過程中具有舉足輕重的作用,它將鉆機扭矩傳遞給鉆頭,實現(xiàn)鉆進。在鉆孔中,鉆桿承受著非常復雜的動載荷,幾乎同時承受了拉、壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲等應力,鉆桿在導向、定向鉆進過程中一旦出現(xiàn)一定程度的失效,將會對工程造成嚴重影響,不僅導致經(jīng)濟上的巨大損失,而且也會影響鉆進速度,拖延鉆進工期,使客戶對公司產(chǎn)品失去信譽,后果不堪設想。因此,對鉆桿進行失效分析,找出失效原因,采取改正或預防措施,使同類失效不再發(fā)生,或者把產(chǎn)品的失效限制在預先規(guī)定的范圍

2、內(nèi),避免早期失效,確保鉆進順利進行是非常有必要的。同時,提高鉆桿質(zhì)量也會給公司帶來巨大的經(jīng)濟利益和良好的口碑,從而可獲得巨大的社會效益。
  論文主要從鉆桿接頭的失效、鉆桿管體的失效以及鉆桿接頭的超聲波探傷三個方面對穿越鉆桿的失效原因及預防檢測進行了研究和分析,主要完成了以下工作:
  1)首先介紹了鉆桿接頭的一些基本失效形式及預防,并根據(jù)目前激光硬化技術在強化鉆桿接頭中的應用,對激光淬火技術進行了介紹,由于激光淬火過程中很

3、大的過熱度和過冷度使得淬硬層的晶粒極細、位錯密度極高且在表層形成壓應力,進而可以大大提高鉆桿螺紋的耐磨性、抗疲勞、耐腐蝕、抗氧化等性能,從而延長鉆桿螺紋的使用壽命。
  2)結(jié)合施工現(xiàn)場常見的鉆桿斷扣、粘扣失效,通過理化性能檢驗,對施工過程中發(fā)生的兩例鉆桿外螺紋接頭斷裂原因進行了失效分析。由于導致鉆桿發(fā)生粘扣的因素很多,也是困擾鉆桿生產(chǎn)廠家和施工單位一種常見失效形式,因此,本文也從生產(chǎn)廠家和現(xiàn)場操作兩個方面對可能導致鉆桿發(fā)生粘扣的

4、原因及預防措施進行了介紹,以減少此類失效的發(fā)生。
  3)從施工和生產(chǎn)兩個方面分別介紹了可能導致鉆桿桿體發(fā)生斷裂的原因,并給出了一些相應的預防措施。接著,對大口徑管道穿越過程中可能導致鉆桿桿體發(fā)生斷裂的主要原因進行了介紹,并給出了一些預防此類失效的措施。最后,結(jié)合一例桿體斷裂鉆桿進行了失效分析。
  4)鉆桿接頭部位的幾何形狀截然不同于鉆桿桿體,該部位的應力集中現(xiàn)象非常明顯。其在復合交變應力的作用下,極易萌生疲勞裂紋。因此,

5、定期對鉆桿螺紋部位的疲勞裂紋進行檢測,可以預防因此而引起的鉆桿斷裂事故。文中也通過對鉆桿螺紋部位疲勞裂紋的特點及檢測方法和檢測原理的介紹,并結(jié)合實際對比試塊分別在鉆桿公頭螺紋部位的大端的第二個至第三個螺扣之間的根部預制了長均為20mm,寬均為0.6mm,深度分別為1mm、2mm、3mm的槽,并通過超聲探傷儀對這些缺陷進行了定位檢測、指示長度的測定等,驗證了采用超聲探傷儀可以實現(xiàn)鉆桿螺紋部位的裂紋型缺陷定位及長度的測定,且誤差在一定的合理

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