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林海春：钻杆断裂原因分析及预防措施
６结论
１）钻杆本体发生断裂，失效机理为早期多源疲劳断裂失效。
２）钻杆发生断裂的原因为：钻柱在机械钻速较低时，在井段高位大狗腿度化的钻杆产生较大的
弯曲应力，并长时间承受循环应力而导致钻杆发生纯疲劳失效。
３）钻杆在使用过程中，由于钻速非常低，进尺缓慢。曾遇起下钻遇阻严重，采取了划眼和倒划眼
的方式通过，顶驱憋停次数较多，这都使得钻杆在取心过程中承受较大的拉伸和扭转载荷，长期遭受多
重原因交变应力影响，导致钻杆疲劳失效进程加剧，使用寿命降低。
４）严重狗腿度导致钻杆外表面与井壁剧烈摩擦，局部瞬时相变形成脆性马氏体组织，加速了疲劳
裂纹萌生的进程。
５）钻杆在入井前进行过检验，根据以上钻杆材料理化性能分析结果，材料理化性能符合ＡＰＩ
ＳＰＥＣ５ＤＰ规范要求，因此该钻杆的断裂失效与材料质量关系不大。
７建议
１）在该井造斜点之上同一位置附近连续发生钻杆断裂失效，说明造斜点以下附近位置井眼可能存
在更大的异常，钻杆在该处弯曲可能比现有数据反映的情况更严重。因此建议对造斜点上下位置进行更
精确的测井。
２）该次钻杆断裂位置位于造斜井段，由于在施工过程中为利于早点偏离老井眼侧钻出去，导致狗
腿度超过设计值，建议在施工中对于井眼轨迹较复杂的井根据实际测量轨迹进行钻柱侧向力计算，并做
相关提示，以降低由于井眼全角变化率较大、井段钻杆长期承受交变应力而导致的钻杆疲劳失效事故的
发生概率。
３）通过对在该井中使用的钻具组合与井眼实际测量轨迹模拟计算发现，在钻杆易发生疲劳的７０７ｍ
井段附近。通过将普通钻杆更换为加重钻杆，可大大延长钻具在该井段的使用寿命『３］。
４）在复杂井况条件下使用钻杆应相应地增加对钻杆检验的控制标准，通过缩短检验周期、增加监
测内容等方式加强钻具管理。
［参考文献］
［１］王新，陈诚德．钻杆生产技术的发展与展望［Ｊ］．石油机械，１９９９，２７（１Ｏ）：４４￣４９．
［２］杨自林，游华江，蹇宗承．钻具失效事故的原因分析及对策［Ｊ］．天然气工业，２０００，２０（３）：５７～５８
［３］李鹤林．石油钻柱失效分析及预防［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２００８．
［编辑］萧雨
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