埕北303井158.8mm钻铤断落原因探讨

通过对埕北303井311.2mm、215.9mm井眼158.8mm钻铤多次断落井内及落鱼断口的外观检查,从钻具结构,钻铤弯曲强度比的计算等方面分析,探讨钻铤断落的原因,并提出钻具探伤方面应注意的问题,以避免今后同类事故的发生。     

钻铤超声波检测探析

简要介绍了钻铤的用途和分类,API标准和石油行业标准对钻铤的探伤要求以及超声波检测（UT）常见问题。分析了影响超声波探伤结果的因素,主要有耦合剂、UT标样人工孔标定的准确性、UT探头K值的选用、探头曲率半径及探头磨损、钻铤深孔加工方式、钻铤内壁积水或积油、检测时的扫查方向和速度等,并提出了超声波检测过程中应注意的事项。     

钻铤氩弧焊焊接缺陷的超声波检测

探讨了使用常规超声波探伤方法检测钻铤溶化极脉冲氩板焊焊接缺陷的有关问题。     

钻铤螺纹疲劳裂纹的超声波检测

在钻井过程中，钻铤螺纹容易产生疲劳裂纹，最终导致连接失效。文本介绍了采用小角度直探头超声探伤法检测钻铤螺纹处可能存在的疲劳裂纹，预防井下钻具事故的发生。     

实行钻铤分级 减少钻铤失效

塔里木油田φ158.75 mm(61/4英寸)钻铤和φ203.2 mm(8英寸)钻铤失效频繁.对失效钻铤的弯曲强度比进行了计算,结果表明,弯曲强度比与井况不匹配是造成钻铤失效的主要原因.提出对钻铤进行分级使用,减少这2种钻铤的失效率.     

随钻方位伽马测井探测器直径优化设计

随钻过程中伽马探测器侧装于开槽钻铤中,其尺寸受钻铤限制,通过计算钻铤受到的最大剪切力可实现探测器直径优化选择,但理论计算难以实现。为此,采用有限元方法研究开槽长度、探测器直径、钻井液通道和钻铤尺寸对开槽后钻铤最大剪切应力的影响。研究结果表明,开槽后钻铤受到的最大剪切力随着探测器长度的增加几乎呈指数增大;钻井液通道越大,允许安装的探测器尺寸越小;钻铤尺寸越大,允许安装的探测器尺寸越大。计算得出直径为171.45、184.15、196.85和209.55 mm的钻铤,在钻井液通道直径为57.15 mm时最大探测器直径分别为30.48、38.10、45.72和50.80 mm,在钻井液通道直径为71.12 mm时最大探测器直径分别为24.13、30.48、38.10和44.45 mm。该项研究结果可为随钻方位伽马测井仪器的研制提供理论基础。     

有限元法在钻铤螺纹结构优化中的应用

在空气钻井中,经常发生由钻铤螺纹断裂引起的下部钻具组合失效事故。在现场资料分析基础上,运用UG软件建立了钻铤螺纹联接模型,然后通过有限元软件分析了钻铤螺纹应力分布,得出了钻铤螺纹在不同工况、结构条件下的等效应力分布情况,并对钻铤螺纹结构优化设计过程进行了相应说明。通过算例分析,得出了应力减轻槽的过渡圆角R1=8 mm,R2=15 mm为最优值。     

双台肩技术在小尺寸钻铤上的应用研究

对塔里木油田φ120.65mm(43/4英寸)钻铤断裂频繁的米兰1井和哈6井进行了分析,认为在超深井小井眼钻进中提高钻铤螺纹抗扭强度是预防钻铤失效的关键.对φ120.65mm(43/4英寸)钻铤NC35螺纹加工LE螺纹、应力槽、双台肩后进行了实物抗扭性能试验,证实双台肩钻铤具有很好的抗扭性能.有限元计算表明,双台肩螺纹具有较低应力水平.根据现场使用效果分析,双台肩技术的使用有效地降低了钻铤断裂失效数,值得在小尺寸钻具上推广应用.     

钻具焊缝超声波探伤用试块

<正> 石油钻具再生修复焊接后,需对焊缝作超声波探伤,由于工件的特殊性所限,一般的标准试块都不适用。为解决这一问题,我们设计了两种多测试功能的专用试块,即ZTS-2钻铤焊缝超声探伤试块(图1)和ZGS-2钻杆焊缝超声探伤试块(图2)。测试功用如下:     

大井径长裸眼跨隔中途测试实例分析

针对塔里木油田开发井大幅度简化井身结构、裸眼段长、井眼极不规则的实际 ,以JN1 1井中途测试为例 ,为确保测试成功 ,下测试管柱前认真通井、校深 ,并调整泥浆 ,准确测出裸眼井的实际井底 ;采用 2 0 3.2mm钻铤 15 8.75mm钻铤支撑 ,MFE放油 ,并在MFE以上使用钻铤和加重杆等多项措施     

川渝地区某超深井钻铤外螺纹断裂失效分析

某Φ279.4 mm钢制钻铤在川渝地区某超深井服役过程中紧扣时,在距钻铤外螺纹端面2～4 cm处发生断裂。通过对断口进行宏观形貌观察及断口和台阶面特征、金相组织、硬度分析,并结合钻铤材料的力学性能试验,对失效钻铤外螺纹断裂原因进行试验分析。结果表明:钻铤螺纹齿牙之间附着大量沉积物,台肩处大量大尺寸磨损坑,多处裂纹源在齿根底部形成,集中在最末完全扣前3～5扣处,在拉伸应力以及扭矩交变载荷的共同作用下,裂纹缓慢扩展,形成初始断口,当钻铤断裂截面处不足以承载交变载荷以及扭矩作用时,发生断裂。     

冷滚压压力对钻具螺纹疲劳寿命影响试验研究

为了研究冷滚压工艺的滚轮压力对钻具螺纹疲劳寿命的影响,在钻井现场选择钻杆、普通钻铤、无磁钻铤。在其上切取材料,加工成&#248;12.04 mm×80 mm的试样,并在试样的中部加工类似NC50螺纹的凹槽。3种材料的试样各13件,分别对其凹槽进行冷滚压工艺处理,滚轮压力分别为0、0.5、1.0、…、6.0 MPa。疲劳试验结果表明,滚轮压力对钻具螺纹的疲劳寿命有较大影响,每种材料存在1个最佳的滚轮压力。经过冷滚压工艺处理后,钻杆试样的疲劳寿命最高提高了14.44倍; 普通钻铤试样的疲劳寿命最高提高了170.23倍; 无磁钻铤试样的疲劳寿命最高提高了7.83倍。     

钻铤结构对随钻声波测井响应的影响

为了有效提取随钻声波测井时的地层声波信息，采用有限差分法和时间慢度相关分析法，研究了钻铤外径、钻铤内径、钻铤内部变径和钻铤外壁刻槽等因素对钻铤波传播的影响。模拟计算结果显示，钻铤外半径变大时，即钻铤外壁和井壁的间隙较小时，接收波形里没有地层横波；钻铤内半径变小时，钻铤波、地层横波和斯通利波幅度变化不大，但是当钻铤壁厚变薄时斯通利波幅度明显增大；钻铤内变径对钻铤波幅度的影响，主要取决于声源频率是否在钻铤固有阻带频率范围内；钻铤外壁刻槽后，钻铤波幅度变小，可以从接收波形里提取出地层纵波。研究结果表明，钻铤的内径和外径变化会对地层横波和斯通利波的接收产生影响，而钻铤的内壁和外壁形状（如刻槽）会对钻铤波的幅度产生影响，钻铤结构与随钻声波测井响应的变化关系可以为随钻声波测井仪隔声体设计和随钻声波测井资料解释提供理论依据。      

空气锤钻具组合稳定性动力学因素分析及优化

空气锤钻井过程中由于活塞轴向冲击锤头进行破岩工作,钻柱会产生轴向振动,其中下部钻铤振动常发生以钻铤螺纹断裂为主的失效故障。文章以某井空气锤钻井钻具组合及钻井参数为例,通过有限元法,建立了空气锤钻井全井段钻柱动力学模型,从动力学出发研究下部钻具组合动力学特性,优化空气锤气体钻井钻具组合。研究结果表明：空气锤钻井主要影响下部300 m钻柱,在冲击振动弯扭共同作用下,钻铤螺纹容易产生疲劳失效,模拟结果与现场失效　情况相符。优化方案为KQC275空气锤钻井过程中上部接Ø279. 4 mm 钻铤,此时钻柱系统轴向振动最小,全井段钻柱动态钻进稳定性好,对现场空气锤钻井钻具组合方案进行了优化,预防了钻柱失效。该研究对空气锤钻井钻柱动力学行为有了明确认知以及提供了钻柱振动失效预防措施     

河坝1井高陡构造带防斜打直技术

河坝1井上部陆相地层属于高陡构造，地层倾角大，极易发生井斜。为解决大井眼高陡构造带易井斜和机械钻速低的难题，该井在钻井过程中试验应用了偏轴钻具组合、大尺寸钻铤组成的塔式钻具组合和直螺杆钻具组合。应用效果表明，在目前的技术条件下，大尺寸塔式钻具组合是川东地区高陡构造带大倾角地层防斜打直的较好选择，但同时须优选钻头及钻井参数．并强化井身质量监测。     

钻铤螺纹失效分析及解决措施

在钻井过程中，钻铤螺纹承受的载荷非常复杂，常发生失效事故。通过对钻铤螺纹失效问题的深入分析，找出了钻铤螺纹失效的主要原因，提出了采用双台肩螺纹接头、数字型螺纹和使用成型梳齿刀具加工螺纹等3种解决措施。重点对双台肩螺纹接头进行了分析计算，证明了采用双台肩螺纹接头解决钻铤螺纹失效事故的有效性。     

气体钻井API钻铤螺纹多轴疲劳寿命研究

据现场钻具失效统计,气体钻井在大钻压作用下,常发生钻铤螺纹疲劳断裂失效。因此,引入多轴疲劳强度理论到气体钻井钻铤疲劳寿命研究,借助Pro/E软件建立API钻铤螺纹三维实体模型,并在气体钻井钻铤螺纹模型计算结果的基础上分析了API钻铤螺纹的应力分布规律,根据多轴疲劳寿命理论预测得到气体钻井钻铤螺纹的疲劳寿命值约为2×105次。研究结果为气体钻井API钻铤螺纹快速失效机理研究提供了参考。