关于R780钻杆断裂问题的分析研究
试分析钻杆管体横向开裂的原因和解决方法
学性能试验定义方法以及ASTM E23中对金属材料的缺口试验标准做了拉伸和冲击试验。
从实验结果得知，本次断裂的钻杆在力学性能上与API SPEC 5DP 中的钻杆规范完全相符。
3.3 金相最后笔者又对钻杆的开裂部位做取样进行了金相分析，从中得出管内存有许多裂纹，在裂纹的两侧部位没有发现氧化与脱碳现象。
4 分析结果本文以一宗钻杆开裂事故为研究对象，对开裂钻杆化学成分与力学性能进行了初步的检查，得出钻杆本身没有任何问题。
之所以出现了钻杆断裂，主要是因为钻杆的工作环境对钻杆造成了较为严重的腐蚀。
通过对钻杆端口纹路分析得知断口最初出现在外壁，且断口的扩展区有着明显的疲劳辉纹。
外壁、钻杆都有微裂纹、腐蚀凹坑，得出钻杆的外壁裂纹与开裂断口有相同的性质。
内壁扩展区疲劳辉纹是腐蚀疲劳。
在钻杆壁出现的腐蚀物为氧化腐蚀物，所以钻杆腐蚀为氧化腐蚀。
钻井液是钻井过程中必须用到的物品，其循环系统为半敞开系统。
钻井液在除砂器、离心泵、振动筛、储罐通过时都会与和大气接触[1]。
大气中的部分氧气会在此过程中渗入钻井液成为游离氧。
因溶解氧强去极化作用导致即便氧的质量分数非常低，同样也会导致钻杆出现腐蚀问题，甚至造成严重的损伤[2]。
5 应对钻杆开裂的手段腐蚀是钻杆开裂最主要的原因[3]。
因此钻杆保养工作首先要做的就是为钻杆和钻井液提供更安全的工作环境，减少甚至是消除溶解氧对钻杆的腐蚀。
笔者建议定期对钻井液做脱氧处理在钻井液当中添加一定的缓腐蚀剂，提高钻井液的酸碱值，使其pH 值保持在10以上。
此外还要大力推广内涂层钻杆应用，做好钻杆堆放期的维护工作，以免存放不当引发钻杆出现腐蚀坑。
钻杆存放前必须清理钻杆内外的钻井液，当清洁结束后才可以堆放钻杆。
6 结语本次开裂的钻杆失效机理是腐蚀性疲劳，原因是钻杆的内外壁氧化腐蚀进而出现了腐蚀坑。
在交变应力作用下，钻杆内的腐蚀坑出现了疲劳裂纹，在疲劳裂纹不断扩张的作用下，导致钻杆出现了横向开裂问题。
关于R780钻杆断裂问题的分析研究
关于R780钻杆断裂问题的分析研究【摘要】本文主要研究定向钻机以及其钻杆断处的细节表象，对其展开细致的总体观察、机械能动性测试以及物理或者化学成分测定等。
在测试结束后研究其结果并进行总结后可知，R780钻杆断裂的主要原因为施工中受到扭转力过大从而致使其钻杆金属疲劳，进而断裂；而R780钻杆上出现裂缝的主要原因为该钻杆受力过大，同时制作钻杆的原材料的强度稍有不足。
【关键词】钻杆断裂；扭转应力；探究分析对于定向钻机而言，由于其采用非开挖技术，因此对城市的道路不会产生较大的损害，又因其工作效率较高、工作成本相对低廉，该定向钻机的用途非常广泛，例如城市供水系统建设、城市热能供应、城市天然气供应、挖掘安置石油管道和电力通讯设备的架设等方面。
然而由于地形、环境等方面的影响，定向钻机的钻杆很容易出现裂纹甚至断裂。
本文主要研究R780钻杆的断裂问题，通过从施工现场取样的断裂钻杆为例，以显微测定、钻杆原材料以及钻杆断裂面的成像等方式为主要检测手段，从根本上研究该钻杆的开裂原因。
一、对钻杆的理化测试（一）总体测定将于施工现场所取得的R780钻杆进行实验室测定可知其相关属性如下：钻杆的长度为300mm，其表面稍有生锈，其中断裂处外可见60mm左右的横向裂纹，如图1所示。
从该图中可知，钻杆壁的厚度正常，细致观察管壁内部可知，该断面与钻杆的轴线出现了倾斜，倾斜角度约为45°，该倾斜使得断裂部位出现双平台现象，断裂处氧化严重，但是通过技术检测，该部位依然显露出断裂纹，纹路较为清楚且指向均匀。
因此可知，该处是钻杆的断裂源头，其大小约为整个断裂口的30%。
（二）对钻杆进行成分测定以及机械测试机械测定主要是从钻杆的中部取样分析，分析所用的主要仪器如下。
（1）对样本进行化学分析的仪器为QFN750光谱仪；（2）对样本进行拉伸强度测试以GB/T228相关标准为理论基础，采用CMT系列微型测试仪；（3）以GBT229为主要测试标准，采用NCSI智能冲击实验仪器对样本的冲击性进行试验。
造成地质钻杆断裂的原因有哪些
造成地质钻杆断裂的原因有哪些
在地质钻探中,地质钻杆是链接钻具和钻机的关键钻探配件,它起到传输钻机动力、水泵的冲洗液的关键作用。
地质钻杆在金刚石钻头钻进时受到巨大的扭矩，极容易造成断裂或者是拧断的事故。
具体的原因有以下几点：
1，钻杆的材质
如果钻杆使用普通的钢材，其韧性和硬度、耐磨度等都达不到地质钻探的行业标准，在钻进时摩擦损伤严重，受到横向震动时容易扭曲，进而使钻孔弯曲。
现在国内大多数厂家都是用高品质材质钻杆，金钻钻头厂使用的就是上海宝钢的R780材质，保证了钻探工作的安全稳定的进行。
2，钻杆的加工
钻杆的加工主要是切割、淬火、车丝、装饰。
最重要的环节是淬火和车丝，淬火也就是热处理是需要很高的技术，温度过高会使得钻杆的刚性硬度猛增，脆性增加反而会让钻杆极容易断裂，温度过低又会使钻杆的内外应力不均出现裂纹现象。
车丝为锥形的细螺纹，很容易损伤，损伤后其连接强度会下降，容易造成钻杆的脱落。
金钻钻头厂自主加工，确保加工的精度和细度，避免了这类问题的产生。
3，钻探操作
因为现在钻探配件的价格大幅下降，像金钻的110mm的金刚石钻头价格从原来的300元批发价降到现在的260元，并且品质保证，钻探成本的下降让很多机长操作更加的随意，没有严格按照钻探技术的操作规范，猛烈加压，随意控制冲洗液量，干烧等等，都加剧了钻杆的损伤程度。
容易造成钻杆的不可逆的损伤、扭曲、裂开等。
综上，让钻杆不出现问题的方法就是选择金钻钻头厂生产的地质钻杆，同时规范操作机器，做到不猛加压、不随意更改钻进规程参数。
出现钻杆弯曲和裂纹现象时一定要更换新钻杆，不可继续使用。
摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效分析
摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效分析运用金相显微镜、扫描电镜对摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效进行了分析。
结果表明，碳化物分布不均匀导致调质处理后在钻杆接头中产生“带状组织”。
焊后不正确的热处理使焊缝组织中出现残存的条状分布的马氏体，此条状分布的马氏体使焊缝的强韧性下降，造成焊缝发生疲劳断裂失效。
改进热处理工艺后，消除了残存马氏体，提高了钻杆焊缝的强韧性，从而提高了钻杆的使用寿命。
石油钻杆是油田钻井机械的重要部件。
钻杆由钻杆接头和钻杆管体通过摩擦焊接而成，焊后进行正火或调质处理。
钻杆使用时承受很大的拉应力和扭矩，并经受强烈的震动和冲击。
合理的摩擦焊工艺和正确的焊后热处理可使焊缝力学性能满足行业标准［1］。
如果摩擦焊或焊后热处理工艺不当，钻杆使用时焊缝容易断裂，造成很大的经济损失。
现有现场使用断裂钻杆1根，需要进行失效分析，判定其失效原因，提出解决措施，以提高钻杆质量，避免断杆事故发生。
2 现场调研钻杆生产厂生产的钻杆采用的接头为外购件，材料为40CrMnMo钢，调质处理后硬度为285～319HB（30～35HRC）。
管体采用已使用过的钻杆切除已损坏的接头后的旧管体。
接头与管体采用摩擦压力25～30MPa和顶锻压力50～60MPa的摩擦焊进行焊接。
根据现场了解，摩擦焊工艺较稳定，一般情况下能保证焊接质量。
焊后钻杆经中频加热后冲去焊缝内翻边，然后用车床车去外翻边。
最终热处理工艺为：中频淬火＋中频加热回火。
规定的淬火加热温度为920℃，回火温图2 钻杆接头母材的金相组织×400腐蚀剂：4％硝酸酒精根据化学成分分析结果可知，该接头的材料为40CrMnMo钢。
接头母材的金相显微组织为回火索氏体，晶粒度为7～8级，沿接头轴向呈带状分布，显微组织不均匀。
白色区间显微硬度为183～188HV，黑色区间显微硬度为216～223HV。
黑色区间内含有较多的白色碳化物颗粒，用HR-150型洛氏硬度计测定其洛氏硬度值为31～36HRC，平均值为34HRC。
钻杆：钻杆断裂的常见原因
钻杆：钻杆断裂的常见原因在钻井过程中，钻杆是连接钻头和钻机的重要部件。
钻杆的质量和牢固程度直接关系到钻井进度和效率。
然而，钻杆断裂是钻井作业中常见的问题，不仅会导致钻井中断，还可能造成意外事故。
本文将会介绍钻杆断裂的常见原因，以帮助读者更好地理解及预防此类问题的发生。
1. 材料问题钻杆通常由不锈钢、铁合金等优质材料所制成。
如果钻杆的材质不符合标准或者材料质量出现问题，那么钻杆就很容易出现裂纹或者断裂。
此外，由于钻杆通常处于悬挂状态，在运输、搬运和落地的过程中，如果受到撞击或者挤压等机械损伤，也会加速钻杆的疲劳破裂。
2. 钻杆疲劳通过连续地旋转和振动，钻杆会发生疲劳和龟裂现象。
尤其是在长时间的高强度钻井作业中，疲劳程度会更严重。
当钻杆内部的应力超过其承受能力时，就会出现疲劳破裂，导致钻杆断裂。
3. 断节区域设计问题钻井作业中，需要用到焊接的钻杆，若连接设计不合理或者焊接质量差，断节区域很容易出现龟裂、缺陷等缺陷，在钻井时候断裂导致难以控制、拆除。
断节区域的设计不当，比如装配了不适合的连接器，也会导致钻杆断裂。
4. 钻井参数设置问题在钻井过程中，如果钻杆没有合理的被加压或拉扯，可能会导致钻杆的轻微变形与内部的应力分布不均，从而导致疲劳破裂。
同时，如果钻井参数设置不合理，比如设置的钻头转速过快或钻压过大等等，也会导致钻杆断裂。
5. 操作方法问题如果钻杆的把持、转动或装卸不当，都会导致钻杆的损坏。
特别是在斜井或水平井中，如果钻杆撞到井筒边缘或者在管柱中折断，都属于操作不当导致的破裂。
6. 比例失衡在钻井施工中，如果使用过大的钻头，或者井深和钻头尺寸比例过于失衡，也会导致钻井作业中钻杆断裂。
比例失衡出现的最常见情况就是井深过大而使用过小的钻头，这会导致钻杆的剧烈振荡，从而导致钻杆的疲劳破裂。
总的来看，钻杆断裂往往是由材料问题、疲劳、断节区域设计问题、钻井参数设置问题、操作方法问题和比例失衡等多种因素共同作用导致的。
煤田勘探中钻杆断裂原因分析与预防措施的探讨
减小钻杆 弯曲挠度和弯 曲应力， 增 加半波 长度， 降低钻杆断裂频率 ： （ ４ ）针对不同岩性、 钻孔深度和钻孔直径 的要求， 合理选用钻进 参数， 防止钻 杆过载 ； （ ５ ）钻 杆 要 分 级 使 用 ， 不 能 新 旧混 用 。钻 杆 断 裂 总 是 在 钻 杆 最 薄弱的部位发生。因此， 钻杆连接时要尽量做到等强度， 按钻杆新 旧 程度分级， 统一调配 使用 ， 不能新旧混 用。 （ ６ ）钻杆在 使用时不应猛 敲、猛打，在每 回次时应对钻杆加强 检验，查找有裂 缝等不 良现象的钻杆 ，并用 新钻杆 替换 。 （ ７ ）在遇到溶洞或地层坍 塌时，应及时有效地处理，防止钻杆 弯曲应力增大，增大钻杆折断的系数。 ８ 结 语 在勘探 区其余钻孔 的施 工中，根据地层特 点有 效地 采取 了预防 措施，舍弃 了使用时 间过长 的钻杆 ，新增 了质量 要求合格 的钻 杆， 严格按照 《 岩心钻探规程 》进行施 工，合理选择钻进参数 ，在 遇到 问题时及时有效地处理 ，使得这些钻孔较之前施 工的钻孔减少 了钻 杆断裂的发生 ，从而降低 了钻探成本，钻孔质量得到很 大的提 高。
［ ２ 】 郑林． 钻杆加工工 艺探讨Ⅲ． 机械 工程师 ，２ ０ ０ ９ ． 【 ３ 】 刘鸿文． 材料力 学［ Ｍ］ ． 高等教 育出版社 ，１ ９ ９ ７ ． 作者简介 ： 赵得全 （ １ ９ ６ ６ ． ８ 一 ），男 （ 汉族 ），重庆 人，毕业于陕西煤炭工业 学校 ，煤炭钻探专业 ，高级工程师 ，从事钻探现场技术管理工作 。
能够基本满足客流量相对较大 区段 的需求 ， 而对于客流较小 的区段 ， 做到有 限度 得维持运 营。同时采用该行车组织方法，也可 以现场抢 修人 员有足 够的时间和空间去进去抢修作业 ，从而可 以尽早得处理 完故障，恢 复正常行车 。 ４ 结 语 我国城市轨道交通建设 已经进入 了一个快速 的发展 阶段 ，地铁 作为人们出行交通工具中的一种 ，客流不断增长 的情况下 ，地铁设 备难免发生故障。为 了提高轨道交通运营时正线 出现道岔故障 时的 应急处理效率，对于 出现道岔故障时在行车安全风险可控范 围内， 最大的提升行车组织效率， 把设备故障对运 营服务 的影响 降至最低 。 参考文献 ： …毛 保华．城市轨道 交通运营管理【 Ｍ】 ． 北京 ：人 民交通 出版社， ２ ０ ０ ６ ． 【 ２ 】 何 宗华， 汪松 滋， 何其 光． 城 市轨 道 交通运营组 织【 Ｍ】 ． 北 京： 中国建筑
煤矿用钻杆断裂原因及解决措施浅析
煤矿用钻杆断裂原因及解决措施浅析【摘要】安全一直是煤矿井下施工的重中之重，在煤矿井下瓦斯抽采、煤矿探放水钻孔等施工过程中，钻杆是钻孔装备的重要组成部分，钻杆在钻进过程中的受力状态复杂，实际工况要求钻杆具备良好的性能。
在实际的煤矿施工中如果钻杆断裂，必定会对造成安全事故，本文分析了煤矿钻孔用钻杆材质、加工工艺与质量、现场使用时钻进工艺等产生钻杆断裂的原因，并提出了如何提高并稳定钻杆质量、减少防止钻杆施工过程中发生断裂事故的措施。
【关键词】钻杆煤矿坑道钻机钻杆断裂原因分析解决措施在煤矿井下瓦斯抽采、探放水的钻孔施工中，经常使用煤矿坑道钻机，钻杆作为钻机的重要组成部分，在钻孔施工现场大量使用。
实际钻进过程中，钻杆处于孔内复杂的工作状态，通常承受拉、压、弯、剪扭、液力、振动等交变载荷，并伴随着液体的冲刷，钻进时经常出现钻杆断裂现象。
钻杆断裂不仅影响正常生产，而且还因打捞困难使事故恶化，造成人力、财力的损失，给煤矿的施工安全带来很大影响。
因此，正确客观分析钻杆的断裂原因，提前采取有效预防措施，提高控制钻杆质量，降低钻孔事故率，有重要的意义。
1 煤矿勘探用全液压动力头式钻机介绍分体式全液压动力头式煤矿坑道钻机现已成为国内普遍生产的一种矿用回转式钻机。
在煤矿井下钻孔施工中被广泛应用，其结构分主机、泵站、操纵台三大部分，适用于回转和冲击回转给进，主要用于煤矿瓦斯抽采、煤矿井下探放水、探地质构造、探煤层厚度、煤层注浆注水及管棚等各类工程钻孔的施工。
其解体性好，搬迁方便，机械式拧卸钻具，卡盘、夹持器与油缸之间，回转器与夹持器之间可联动操作，自动化程度高，工作效率高，操作简便，工人劳动强度小；采用双泵系统，回转参数与给进参数独立调节，提高了钻机对各种不同钻机工艺的适应能力，用支撑油缸调整机身倾角方便省力，回转器采用通孔结构，钻杆长度不受给进行程的限制，操作台集中操作，人员可远离孔口，有利于人身安全。
2 煤矿用钻杆介绍在煤矿瓦斯抽放、对煤层注水等钻孔施工过程中，钻杆是必不可少的设备，作为钻机的配套设备，钻杆质量的好坏就直接影响施工的安全与进度，然而由于煤矿中钻杆需要承受的压力、材质、以及加工工艺的不同，使得钻杆存在一些质量的问题，这必将影响煤矿施工的进度。
钻杆的失效分析
钻杆的失效分析石油钻杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具。
钻杆常处于交变应力并且在与井壁摩擦碰撞的恶劣条件下工作，往往成为整个钻井设备与工具中最薄弱的环节，由裂纹发展致穿孔或完全断裂时有发生。
钻柱裂纹成核、扩展、刺漏等事故及断裂的控制是确保钻杆在钻井中运行安全的重要措施。
为此，本文在前人研究的基础上，结合有限元分析，以实验数据为依据，对钻杆材质进行了宏观和微观分析，具体内容如下： (1)在典型钻杆断口分析方面：研究了钻杆断裂断口的形貌，根据其形貌特征得出了钻杆断裂机制，并为下一步的力学分析和微观分析做前期工作。
(2)在钻杆疲劳和断裂分析方面：主要对钻杆上带有的缺陷进行有限元模拟，得到带裂纹的钻杆的应力集中系数，算出了钻杆的疲劳寿命，对钻杆各部分的裂纹敏感性进行比较，得出了钻杆裂纹出现的危险区域，并根据断裂力学理论和有限元分析获得了微裂纹处的应力强度因子。
(3)在钻杆微观分析方面：首先对钻杆进行金相分析比较，找出钻杆性能差异的根本原因，然后用扫描电镜对钻杆进行微观分析，对裂纹和刺孔进行研究，并进行局部化学成分测量，接着研究了钻杆加厚过渡区内表面喷丸处理工艺对钻杆性能的影响，同时对钻杆进行了显微硬度的测量。
本文的创新点： (1)提出了钻杆失效的过程和概念模型，即内表面缺陷-解理断裂-裂纹疲劳扩展-过载断裂，为解决钻杆失效分析中存在的困惑(各项基本检测参数基本合格，刺穿和断裂仍有发生)提出了分析方法和手段。
提出了加厚过渡带断裂和刺穿的原因之一是墩粗加工时，终止变形温度过低，这一认识为工厂墩粗过程的质量控制提供了依据。
(2)将断裂力学的方法与常规的σ-N疲劳试验相结合，为钻杆疲劳分析提供了方法，即以断裂理论为基础计算出裂纹尖端应力分布，并由此算出相应的应力集中系数。
用应力集中系数法与σ-N曲线相结合，计算带裂纹钻杆的疲劳寿命。
(3)探索了钻杆失效的微观分析方法，用大量的实测找出钻杆的内部微观缺陷。
这对钻杆使用方和制造方都有重要价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对钻 杆 的 理化 测试
６ ０ ｍｍ左右的横 向裂 纹， 如图ｌ 所示 。 从 该 图 中 可 知， 钻 杆 壁 的厚 度
正常， 细 致 观 察 管
壁 内部 可 知 ， 该 断 面与 钻杆 的轴 线 出
பைடு நூலகம்
位是 由于 钻杆的 变形导 致的。 钻 杆断裂最 常见 的原 因为扭 曲疲劳。 在 现 场施 工过程 中， 由于 钻杆 四周 的压 力过大 ， 那么在弯曲和扭转 的同时就 会受 到岩石 、 摩擦 力等因素 的影 响， 当摩 擦力过 大、 钻 杆与岩石挤压 力 不均 匀时， 钻 杆就很容 易损坏 ； 同时， 当钻杆 的弯曲度过 大时， 其扭 转应
本文 主要 研究Ｒ７ ８ ０ 钻 杆的断 裂问题 ， 通过 从施 工现 场取样 的断裂 钻杆 进行 连续 铸造 、 加热 （ 环形炉） 、 穿孔 （ 锥形辊 ） 、 轧管、 二次 加热 、 矫正 车丝 。 因此可知 ， Ｒ ７ ８ ０ 钻 杆为热 轧完成 ， 同时 其金相组 织为 为例 ， 以显微 测定 、 钻 杆原材料 以及钻杆断裂 面的成像等方 式 为主要检 弯曲部位 、
力同样会增长 ， 夹杂物处会 出现 裂缝 ， 迅 速蔓延 ， 形 成了断裂源 。 从钻 杆的生产原料 角度来看， Ｃ ａ 、 Ｓ ｉ 等氧化物 基本上为耐火材 料或
现 了倾 斜 ， 倾斜 角 度约为４ ５ 。 ， 该倾斜
使得 断裂 部位 出现 双 平台 现 象 ， 断 裂 处氧化严重， 但 是 通过技术检测， 该 部 位依 然显 露 出断 裂纹， 纹 路 较 为 清
现， 该钻 杆的相关数 据均符合各项 基本要求 ， 而 瞬断区的壁 厚尚未 达到 标准 值， 其 硬度值 并未达 标 ， 该 现状 的原因为轧制 异常。 而针 对上 述 问 第一 ， 选用合适的 技术确保钻 杆所承受 的 楚 且指 向均匀。 因此可知 ， 该处 是钻 杆的 断裂源头 ， 其大 小约为 整个断 题进行 改进 的一 般方法如下 ： 裂口的３ ０ ％。 压 力更加 平和 、 均匀 ， 以防钻 杆变形或扭 曲； 第二 ， 正火处理 钻杆 ， 从根 （ 二） 对钻 杆进行成分测定 以及机械测试 本上提升其 韧性 以及抗冲击力 ； 第 三， 选择 适当的拉坯 以及浇铸 速度， 机 械 测定 主要是 从钻 杆的 中部取 样分析 ， 分析 所用的 主要仪 器如 使夹渣物 脱离连铸 坯。 综上 所述 ， 只有从 多角度、 多方 面对Ｒ ７ ８ ０ 钻杆进 行研究 ， 才能 保证 能够确 保工程 如期完成 ， 也 （ １ ） 对 样本进行化学分 析的仪 器为Ｑ Ｆ Ｎ７ ５ ０ 光谱仪 ；（ ２ ） 对样 本进 其在 施工过 程中不 出现变 形甚至断裂 问题 ，
不足 。
水进 行超 声波清 理 ， 接 着将上述 样本 放入 Ｊ Ｓ Ｍ电镜检 测仪 中进 行观测 可知， 管 壁由于过 于疲 劳， 出现 了夹杂物 ， 且 这些夹杂物 的尺寸均过大 。 上述夹渣 物的成分 为以ｓ ｉ 、 ｃ ａ 为主的氧化 对于定 向钻 机而言， 由于其采用非开 挖技术 ， 因此 对城市 的道路不 对样 本再进行 能谱分析 可知 ， 其大 小均在 ｌ ｍｍｘ ０ ． ５ ｍｍ左右。 同时， 夹杂物 处 出现 裂痕 且向四周 会产生较 大的 损害， 又 因其工作效率 较 高、 工作成 本相 对低 廉， 该 定向 物 ， 钻机 的用途 非常广泛 ， 例如城 市供水 系统 建 设、 城 市热能 供应、 城 市天 扩 散， 钻杆的疲 劳弧线 明显可见。 然气供应 、 挖掘安 置石油 管道 和电力通讯设备 的架设 等方面。 然而 由于 二， 对Ｒ ７ ８ ０ 钻杆断裂样本的总体分析 研 究Ｒ ７ ８ ０ 钻 杆的工艺流 程 ， 其一般性 制作 工艺为 ： 炼钢 （ 电炉） 、 地形 、 环境等 方面 的影响 ， 定向钻机 的钻杆很容 易出现 裂纹甚 至断裂。 【 关键 词】 钻杆断裂； 扭转应 力； 探究分析
者 炉渣 ， 此类夹 杂物 不易清理且 熔点较高 ， 在Ｓ Ｌ ｆ Ｃ Ｊ 过 程 中， 上 述夹杂 物 就会 集中， 从而产生大范 围的应力集中区域 。 结 束语 从 上述 研究中可知 ， Ｒ ７ ８ ０ 钻杆 断裂的相 关原 因总结 如下： 第一， 钻
杆在 工作 中受 到扭 曲、 形状 发生变化 ， 致 使钻 杆 疲劳最终 断裂 ； 第二 ， Ｒ ７ ８ ０ 钻 杆通 过化 学 性质 检测 、 冲击 力检查 以及 裂 纹范 围内 的测 定发
裂处 的硬度相仿。 （ 四） 电镜观测 去样 本的源 断裂 处进行盐 酸和 丙酮 的浸渍处 理 ， 并 用酒精 和蒸馏
试 结束后研 究其结果并进行总结后可知， Ｉ ｇ ７ ８ ０ 钻杆 断裂的主要 原因为施 工 中受到扭转力过 大从 而致使其钻杆金属疲劳， 进而断裂； 而Ｒ ７ ８ ０ 钻杆上 出 现裂缝的主要 原因为该钻杆 受力 过 大， 同时制作钻杆 的原材料 的强度 稍有
测手 段， 从根本上研 究该钻杆的开 裂原因。
一
珠光体以及铁素体 。
以上可知 ， 定 向钻 机的钻杆 一般在钻 地延伸中使用 ， 那么 由于施 工 范围的限制 ， 就必须将 钻管 进行弯曲， 如果 钻管没有具 备较 高的强度 以 （ 一） 总体测定 将 于施 工现 场所取 得的 Ｒ ７ ８ ０ 钻 杆 进行 实验 室测 定可知 其相 关属 及较高 的弹力 ， 那 么钻管在弯 曲和冲击的过 程中就 很容易断裂。 将所 取样 本的断 裂处 进行相 关专业分析 可知 ， 最先 产生裂 纹的部 性 如 下： 钻 杆 的长 度为 ３ ０ ０ ｍｍ， 其表 面稍 有生锈 ， 其 中断裂 处外 可见
科技专镜
关于Ｒ ７ ８ ０ 钻杆断裂问题的分析研究
周建峰
西 宁特殊钢股份有限公司营销部
【 摘 要】本文主要研 究定向钻机 以及其钻杆 断处的细 节 表象， 对其展
开细致 的总体 观 察、 机械 能动性测试以及物理 或者化 学成分测定等。 在 测
８ １ ０ ０ ０ ５
通过对钻 杆的硬度试验后可知， 源断裂处更加 坚硬 且分布较 均匀， 比较 正常； 然而在 最终 断裂处 ， 由于其薄壁硬 度不足 ， 从断 裂处至钻 管 的硬度与管壁 的厚度呈正 比， 且在钻 管厚度正常的部位 ， 其硬 度与源断