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钻具事故发生的原因及打捞

造成钻具断落事故的原因不外乎疲劳破坏、腐蚀破坏、机械破坏及事故破坏，但它们之间不是独立存在的，往往是互相关联互相促进的，但就某一具体事故来说，可能是一种或一种以上原因造成的。

一、疲劳破坏：这是钢材破坏最基本最主要的形式之一。金属在足够大的交变应力作用下，会在局部区域产生热能，使金属结构的聚合力降低，形成微观裂纹，这些微裂纹又沿着晶体平面滑动发展，逐渐连通成可见的裂纹。一般来说，裂纹的方向与应力的方向垂直，故钻具疲劳破坏的断面是圆周方向的。

形成疲劳破坏的原因有：

1、钻具在长期工作中承受位伸、压缩、弯曲、剪切等复杂应力，在正常钻进中处

在中和点附近的钻具、处理卡钻事故时的自由段钻具及在狗腿度大井眼处运转的钻具，

当这种应力达到足够的强度和足够的交变次数时，便产生疲劳破坏。

2、临界转速引起的振动破坏。钻柱旋转速度达到临界转速时，会使钻具产生振动，有纵向振动和横向摆动两种形式，同时在一定的井深这两种形式的振动还会重合在一起。这种振动会使钻具承受交变应力，促使钻具过早地疲劳。

钻杆的临界转速及两种振动重合时的井深：

钻杆杆直径mm

速r/转盘转min

两种振动重合时的井深m

60.3

110

701

2865

6400

9754

73

130

597

2438

5486

7925

88.9

160

488

2012

4511

6705

101.6

185

424

1707

3871

6005

114.3

210

366

1524

3414

5334

127

235

305

1372

3048

4846

139.7

260

299

1219

2743

3、钻进时的跳钻、别钻，即可使钻具产生纵向振动，又可使钻具产生横向振

动，

对受压部分的钻具破坏极为严重，所以在砾石层中钻进，最容易发生钻具事故。

4、 钻具在弯曲的井眼中转动，必然以自身的轴线为中心进行旋转。这部分钻杆靠井壁的一边受压力，离井壁的一边受拉力，每旋转一圈，拉、压力交变一次，如此形成频繁的交变应力，促使钻具早期破坏。

5、 天车、转盘、井口不在一条中心上，转盘本身形成了一个拐点，

井口附近的钻具就好像在弯曲井眼中转动一样，产生了交变应力。 6将弯钻杆

接在钻柱中间，弯钻杆本身和与其上下连接的钻杆都要产生弯曲应力。 如这段钻

具和大狗腿井段相遇时，所产生的交变应力是巨大的。

二、腐蚀破坏： 钻具在恶劣的环境中存放或工作，都会产生腐蚀，这也是

钻具提前损坏的普遍原因之一。

有时几种腐蚀会同时发生，但是总是以某一种腐蚀形式为主要破坏原因。由于腐蚀使管壁变薄，表面产生凹痕，甚至使钢材变质，降低了钢材的使用价值和使用寿命。造成钢材腐蚀的因素有氧气腐蚀、二氧化碳腐蚀、硫化氢腐蚀、溶解盐类

腐蚀、各种酸类腐蚀、电化学腐蚀、细菌腐蚀等。

三、机械破坏：1、钻具在制造过程中形成的缺陷。2、钻具因长期使用中的磨损。3、处理卡钻事故时，不恰当地用大力活动。4、搬运或使用过程中造成了外伤。5、上扣扭矩不紧或太紧。6、钻进时加压太大，或发生连续别钻或井下复杂时强扭等。7、对各种连接螺纹长期使用，而不定期卸开检查。8、接头或钻杆加厚部分的内径突变处泥浆易形成涡流。9、将连接螺纹的规范搞错。10、中途测试挤坏钻具。

四、事故破坏：1、把不同钢级、不同壁厚、不同等级的钻杆混同使用，强度最弱的钻杆总是最先遭到破坏。2、顿钻造成钻具折断。3、事故倒扣。

4、过失倒扣，如井下复杂时出现别钻停转盘后控制倒车不利等。

钻具断落后的井下情况分析

钻具断落很容易发现，它的地面表现是：悬重下降、泵压降低、转盘负荷变化、无进尺或放空。有时落鱼很短，如只有一个钻头或半只螺杆，从悬重上很难分辨，但其他各项显示则是很清楚的。

一经发现钻具断落，应立即用原钻具探索鱼头，只有鱼头探到了，才可以有的放矢打捞。

探索鱼头时一定要注意保护鱼头，一旦鱼头损坏了，会给打捞带来不应有的困难。由于各种因素的影响，有时候钻具断落后，鱼顶不在预计位置，在纵向和横向上都有许多不确定性，因此，探鱼头往往成为打捞工作中碰到的第一个棘手问题。从纵向上看，鱼头位置不确定因素有：

1、钻头在井底，落鱼只是一个断口，这是最单间的情况。但是如果断口在中和点以上，原来一部分受拉力的钻具在断落后变为受压状态，而且随着井径的变化而呈弯曲形状，下断口位置会下移。断口以上的钻具原来所受的拉力较大，断后所受的拉力变小，断口以上的钻具的自重伸长量减少，上断口上移。这样，上下断口就有了一段距离，这个距离的大小和视钻具的重长度和断口位置而定，即井越深，断口越靠下部，上下断口之间的距离越大。如果断口在中和点以下，可能出现相反的情况