什么原因會(huì)導(dǎo)致釬具鉆具接頭螺紋失效？

什么原因會(huì)導(dǎo)致釬具鉆具接頭螺紋失效？

隨著深井鉆井的逐年增多，高疲勞強(qiáng)度釬具鉆具螺紋接頭的應(yīng)用，釬具鉆具斷裂事故也在增加。其中90%是底部鉆具螺紋接頭的疲勞斷裂，而這其中80%屬于外螺紋接頭的疲勞斷裂。主要原因是由于外載和預(yù)載荷在釬具鉆具頭外螺紋接頭各圈螺紋牙上的分配為不均勻，螺紋后嚙合區(qū)（LET）的螺紋牙承受了大部分載荷，其中一牙承擔(dān)的載荷約占總載荷的30%，因此釬具鉆具外螺紋接頭很容易在此處發(fā)生疲勞斷裂。所以降低LET區(qū)螺紋牙載荷成為延長(zhǎng)鉆具外螺紋接頭疲勞壽命的重要途徑。

1.斷裂：因?yàn)樵谀┪餐耆厶帒?yīng)力特別大，斷裂往往發(fā)生在螺紋末尾完全扣。

2.滑扣：當(dāng)螺紋錐度較大時(shí)，上緊圈數(shù)未達(dá)到適當(dāng)圈數(shù)而扭矩就已達(dá)到推薦值，此時(shí)承受軸向拉力作用，易發(fā)生脫扣；當(dāng)螺紋間隙充填物不合理時(shí)也有這種可能性。  

3.螺牙剪切失效：螺牙剪切失效也往往發(fā)生在末尾完全扣處，螺紋錐度越大、螺紋越短

越易出現(xiàn)剪切失效。  

4.粘扣和脹扣：發(fā)生在有較高的軸向壓力情況下，外螺紋強(qiáng)制進(jìn)入內(nèi)螺紋，引起內(nèi)螺紋脹開(kāi)或粘扣而造成聯(lián)接失效；上緊扭矩過(guò)高或井下產(chǎn)生過(guò)高扭矩時(shí)，也會(huì)因脹扣或粘扣而失效。  

5.倒扣：較小的上緊扭矩可能導(dǎo)致螺紋不能承擔(dān)施加的軸向載荷和井下扭矩，從而造成倒扣失效，可能造成部分鉆柱掉入井內(nèi)，甚至還會(huì)造成井眼報(bào)廢。  

6.刺扣和密封失效：鉆柱的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)造成鉆柱旋轉(zhuǎn)速度時(shí)快時(shí)慢，當(dāng)鉆柱突然加速旋轉(zhuǎn)時(shí)，扭矩可能突然增加，因鉆柱與井壁、外螺紋與內(nèi)螺紋間的交互作用使得在接頭處產(chǎn)生很高的熱量，從而螺紋脂從螺紋間隙流出，可能造成密封失效，同時(shí)高壓流體沿著螺紋間隙從管內(nèi)流出，引起刺扣；軸向拉力也會(huì)降低密封能力；上緊扭矩過(guò)小，過(guò)低的螺紋過(guò)盈量也導(dǎo)致較低的密封能力；鉆柱的橫向振動(dòng)使鉆柱承受交變的彎曲應(yīng)力同樣會(huì)造成密封失效；加工誤差，不合理的公差配合也是一個(gè)重要的原因。