鉆頭鉆桿損壞的原因有哪些，地質(zhì)鉆桿廠家介紹影響因素

2020-02-28 16:09:08

一、振動(dòng)和彎曲磨損

當(dāng)鉆柱達(dá)到臨界速度時(shí),鉆桿發(fā)生振動(dòng),這種振動(dòng)往往導(dǎo)致鉆桿彎曲、磨損過多、損傷快,、疲勞損傷。特別是當(dāng)兩種類型的振動(dòng)（波-關(guān)節(jié)振動(dòng)和彈簧-擺動(dòng)振動(dòng)）發(fā)生時(shí)，它是最大的。臨界速度隨鉆頭長(zhǎng)度,、鉆頭大小、鉆柱大小和鉆孔大小而變化,。

二,、拉伸損傷

拉伸損傷常常發(fā)生在鉆桿的過程中,。當(dāng)拉拔力超過屈服點(diǎn)時(shí),，薄頸變形發(fā)生在鉆桿壁的最弱部位或最小部位,。如果升力拉力超過極限強(qiáng)度,那么鉆桿就會(huì)拉,。拉伸損傷通常發(fā)生在鉆柱的上部,。因?yàn)樯香@頭應(yīng)該承受鉆柱的壓力和重量。

三,、疲勞損傷

疲勞損傷是鉆桿損傷鉆桿損傷,。疲勞損傷有三種基本類型：

1.純疲勞損傷

鉆桿應(yīng)承受張力、壓力,、扭轉(zhuǎn)和彎曲的周期應(yīng)力。張力和彎曲是最危險(xiǎn)的應(yīng)力,。目前,，鉆桿鉆桿疲勞破壞的主要原因是鉆桿在彎曲井中旋轉(zhuǎn)時(shí)的周期應(yīng)力。即使鉆圈有足夠的厚度,它仍可能受到疲勞損傷,損傷的位置也不一定,。當(dāng)鉆桿彎曲時(shí),鉆桿的每次旋轉(zhuǎn),其相應(yīng)的位置會(huì)由于反復(fù)的張力和壓力而產(chǎn)生周期性的應(yīng)力,。項(xiàng)圈上方的桿很可能是彎曲的,因?yàn)轫?xiàng)圈是剛性的,不能彎曲,這會(huì)發(fā)生在項(xiàng)圈上方。同時(shí),鉆桿的最大應(yīng)力發(fā)生在增稠器的末端,離接頭大約50厘米。如上所述,，關(guān)節(jié)不能彎曲,，彎曲只能發(fā)生在桿體的薄管壁上，在此部位的變化,，類似于夾緊固定的作用，使其成為支點(diǎn)的彎曲力,。如果鉆桿全長(zhǎng)均勻彎曲,則鉆桿上的應(yīng)力會(huì)降低,疲勞破壞的應(yīng)力周期也會(huì)增加,。

2.缺口疲勞失效

無論是機(jī)械加工還是冶金是機(jī)械加工還是冶金加工，都會(huì)對(duì)鉆桿的疲勞極限產(chǎn)生很大影響，其影響取決于缺陷的位置、方向,、形狀和數(shù)量,。如果缺口不是鉆桿應(yīng)力的主要部分,則對(duì)疲勞損傷的影響較小。但是,，如果缺口在接頭50cm以內(nèi),，由于這部分是鉆桿的最大彎曲應(yīng)力,，它成為疲勞損傷的核心,。縱向可以彌漫應(yīng)力而不造成傷害,。然而,，即使是一個(gè)微妙但鋒利的標(biāo)記也會(huì)增加壓力并導(dǎo)致?lián)p傷,。下面列出幾個(gè)可能造成缺口疲勞損傷的鉆桿表面：

(1)鋼印模式:所有標(biāo)記均可變?yōu)閼?yīng)力集中。如果在鉆桿上打印不當(dāng)位置,，鋼板的水平印跡和任何位置的標(biāo)志將成為鉆桿疲勞的起點(diǎn),。鉆桿體上不打印在鉆桿橫截面積較大的地區(qū),該標(biāo)記可以安全地吸收由此產(chǎn)生的應(yīng)力,。另外，可以用點(diǎn)標(biāo)記代替線標(biāo)記,，使羅馬數(shù)字鋼標(biāo)記沿鉆桿垂直排列,，也可以起到安全標(biāo)記的作用,。

(2)電弧燒傷：如果使用鉆桿作為接地線,，往往會(huì)在鉆桿的圓周上引起桿與鋼軌之間的電弧燒傷,，這些小坑雖然很小，但很容易被注意到,，但在鉆桿上形成一條寬的燒傷帶,。由于其脆弱的玻璃很容易加速疲勞損傷。

(3)橡膠套圈,？鉆桿上橡膠護(hù)套頂部形成的圓形槽是缺口疲勞破壞的另一個(gè)原因,。

(4)大鉗？在鉆桿上的各種表面損傷中假牙最常見,最嚴(yán)重。但是由于它是垂直的,，而且不與應(yīng)力相同的方向，所以它對(duì)疲勞沒有害處,。如果偏離垂直方向略有偏差,，就很容易形成應(yīng)力集中點(diǎn),。打在接頭上的鉗子而不是鉆頭的體上,，因?yàn)樗赡軗p壞鉆頭。

(5)卡瓦傷疤：方向盤卡瓦一般不會(huì)在鉆桿上留下破壞性傷疤,。然而,，如果騎士沒有得到適當(dāng)?shù)奶幚砘虿僮?，騎士將咬鉆,。

(6)地層和井中金屬破碎鉆具表面切口？工具在井中旋轉(zhuǎn),，表面摩擦硬的井壁層,，留下一個(gè)圓形標(biāo)志。這種印記通常是三角形的,，在鉆桿和鉆圈中常見,。

3.腐蝕疲勞損傷

這種損壞是導(dǎo)致鉆桿早期斷裂的常見原因。腐蝕可能導(dǎo)致各種破壞形式（侵蝕,、磨損,、疲勞）的極其嚴(yán)重的損害。有時(shí),，幾種形式的腐蝕同時(shí)發(fā)生,，但總的來說，總有一種形式的腐蝕是損壞的主要原因,。

(1)腐蝕劑：影響鉆具鋼的主要腐蝕劑有：氧,、二氧化碳、硫化氫,、溶解鹽（氯化物,、碳酸鹽和硫酸鈉、鈣,、鎂）,、各種酸（甲酸、乙酸等）,。

(2)影響腐蝕速率的因素

pH值：低pH值的水基泥漿,，將減少工具的疲勞壽命。pH值是控制腐蝕疲勞的主要因素,，但是很難準(zhǔn)確確定能夠防止疲勞損傷的最小pH值,。許多用戶認(rèn)為,，泥漿pH值低于9.5將減少鉆頭的疲勞壽命。大部分腐蝕速率隨溫度而增加,。

隨著泥漿流速的增加,腐蝕速率會(huì)加快,。鋼組成或組織的局部差異增加了腐蝕速率。高應(yīng)力腐蝕速率一般比低應(yīng)力腐蝕速率快,。