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钻挺接头的万博max官网手机版_NO.1及延长使用的措施

发布于:2022-04-08 20:10
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      在石油钻探时使用的大量钻具,如钻杆、钻挺等,在钻井过程中,起着传递扭矩、施加钻压的作用。随着钻井深度的不断增加,钻具受力情况更加复杂和严重,断裂常有发生。作为钻具的重要组成部分—钻挺,破坏尤翔吐重,据统计,目前我国每年有近2万米的钻挺被埋地下,其中绝大部分是疲劳破坏所引起的。钻挺的断裂将导致严重的后果,有时甚至可使一口井报废,造成巨大的经济损失。因此,对钻挺接头的破坏原因和受力情况进行有限元分析讨论,采取相应的措施,以提高钻挺的疲劳强度,延长其使用寿命。
      钻挺又称加重钻杆,在石油钻探时,与下面的钻头相联,用自身的重量给钻头施加压因钻力,它具有壁厚、强度和刚度大,不易弯曲的特点,也就是说它具有足够的抗静载能力。此,钻挺的断裂并非是由于本身的强度不够所造成的,而是由于它的疲劳失效而引起的。具在钻进过程中,处于弯曲状态,受到交变应力的作用协由于钻挺接头处的杭弯刚度小于本体刚度,故常发生疲劳破坏。工作时,螺纹连接部位是最薄弱的环节,特别是螺纹根部承受着最大的交变应力,故最容易产生应力集中和疲劳破坏。现场使用证明:钻挺的断裂,几乎都发生在公接头螺纹的根部。据华北油田抽样检测,出现疲劳裂纹的占检测总数的10.3%,而裂纹几乎全部都是发生在接头螺纹的根部。
      此外,接头螺纹根部未啮合的不完整扣形浸在泥浆中,还将造成螺纹根部的腐蚀,从而形成尖锐的腐蚀斑痕或沟槽,同样也加深了该处的应力集中,引起腐蚀疲劳,其破坏性也是相当大的,从某种意义来说,它的严重性比应力疲劳的破坏性还要大。腐蚀疲劳在任何腐蚀环境及交变应力的联合作用下,都会出现腐蚀疲劳断裂现象,这就要求接头螺纹部分不但有足够的疲劳强度,而且还要有较好的抗腐蚀能力。
      钻挺接头不仅要有足够的强度,而且还要有良好的密封性能,因而在接头连接时要求在钻挺的台肩面,确保有足够的台肩载荷,此载荷是由施加上扣力矩所产生的。机加工时为了防止刀伤台肩,在车公接头螺纹时提前退刀,致使螺纹根部一、二扣螺纹扣形不完整。为了防止这些非完整扣形干扰同母接头螺纹的正常啮合,在母接头大端相应处车出一空腔,公接头根部最后一、二扣螺纹与母接头的螺纹不发生接触。钻挺接头在弯曲的情况下作旋转运动时,在公、母接头上产生“B”、“A”两应力区(见图1),由于母接头“A”处的截面积比公接头“B”处的截面积大2~3倍,所以最先断裂必然发生在公接头的“B”处(即螺纹根图l因此我们这里仅讨论公接头的受力情况。


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