在钻井过程中钻头钻杆在钻井过程中重要,稍有不慎很容易出现故障甚至导致钻杆的损坏。为什么说旋挖钻杆一定要进行正确操作呢?
钻杆作为一个旋转工作的西昌弹性杆件,尤其固有振动频率,钻具的组合决定了此固有频率。钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转三种形式的振动,当他们的频率与固有频率吻合时会产生共振,会导致钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的力,加速钻杆的工作负荷。
钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作,通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时,钻杆虽经过无数次的弯曲,也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大,特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大,钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹。
微裂纹产生后便不断扩大延伸,此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中,就会加速裂纹扩展,最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。