钻杆失效原因分析 在钻井过程中，钻杆在任何部位失效都会造成严重的后果，甚至使井报废。我国各油田每年发生钻杆事故约五六百起，经济损失巨大，每年进口各种规格的钻杆就要耗用数亿元人民币的外汇。随着浅层资源的不断枯竭，今后越来越多的钻深井、超深井，钻杆的安全可靠性就成为一个十分突出的问题。 钻杆失效一般表现为本体断裂和刺漏，钻杆螺纹处失效等。原因大致是由以下一些因素引起的：钻进时钻杆的基本力学工况，钻具的组合及钻井工艺，井径规则性，偏磨，螺纹密封脂，钻井液，钻杆结构和材料，地层因素，井内腐蚀介质等，以上因素交互作用的结果导致钻杆失效。 钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。 钻具组合及钻井工艺钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件，有其固有振动频率，钻具的组合决定了此固有频率。钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动，当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力，加速钻杆的失效。采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。 如牙轮钻头轴产生的纵向振动频率与钻头－钻柱系统的固有自振频率相同时会出现共振，使钻头的振幅增大，产生极大的冲击载荷，加剧钻杆疲劳。再如用于不同直径或不同扣型钻杆过渡的配合接头使用不当，配合接头本身螺纹(主要是公扣)和与之相连的钻杆螺纹就可能断裂。
二、技术要求 1.井型概述 寿阳作业区所部署井位主要为煤层气水平井组，根据已知部分井位的钻井设计，直井井深为700-800米左右，水平井井深在1500-1600米左右。QYN1-12井组的直井和水平井一开井眼尺寸预计为311.2mm，下244.5mm套管；二开井眼尺寸为215.9mm，下177.8mm套管；水平井三开井眼尺寸为130.2mm，PE管完井。 2、规范及行业标准
三. 技术要求 3.1总体技术要求 钻机要求ZJ30撬装钻机，具体设备参数要求如下： （1）设备要满足井场露天作业的要求，在防爆、防渗漏、防腐、防尘、耐高温方面严格要求，并具有较高的适应性，同时要求容易检查、保养和维修；（2）所有液、气、电线走向规范、安全可靠、布局合理，标识清晰、按相关标准和规范进行安装、固定； （3）危险区内所有电气设备满足防爆要求，并提供防爆证书； （4）钻机各报警、限位及互锁装置灵敏、可靠、准确。所有安全设备（压力容器）有合格证、检测报告； （5）整套钻机设备配齐标准的安全标识和警示牌； （6）钻机总体布局合理并考虑集约化。需要具有较强的丘陵地区运输能力，车载钻机设计包括轴荷、载重、刹车、照明、尺寸等满足公路运输要求（7）钻机设备需配备FZ18-14型防喷器装置； （8）钻机设备需配备配套顶驱装置 3.2适用条件 环境温度 -20℃～+45℃ 湿度 90﹪（+20℃时） 满足2500米井深钻深需要，山西等山区煤层气作业，高沙尘环境，低温。
3.3 钻机技术要求 3.3.1钻机底座系统 ◆台面面积 ◆立根盒容量整套钻机满足钻井深度为2500m(5″钻杆)的作业◆立根盒为硬方木，方木作防腐处理； ◆配套2个B型钳尾绳桩，1个液压大钳尾绳桩及2套液压猫头等； ◆钻台配两套扶梯，一个门形坡道，大小鼠洞和钻台围栏等。 3.3.2提升系统 3.3.2.1井架 ◆最大钩载≥180T ◆井架有效度满足至少两根单根立柱摆放且安全距离≥2m。 ◆二层台立根容量 5”钻杆，19m立根≥2500m 3-1/2”钻杆≥2000m 6-1/2＂钻挺≥12柱 4-3/4＂钻铤≥9柱 二层台安装高度（钻台面之上） 17.5m、19.5 m、 3.3.2.2 天车 ◆规格 TC250及以上 ◆天车架设缓冲防碰木，并加护网。 ◆配避雷针、标高灯。 3.3.2.3绞车 ◆规格 ◆主刹车机械带式刹车或者液压盘式刹车
API钻具接头螺纹的特点、类型、加工要求及技术参数随着牙轮钻进，空气潜孔锤钻进，气举反循环钻进等钻探工艺的推广使用。API系列井内钻柱构件和井下工具也得到了越来越广泛的应用。尤其是连接钻柱构件的API系列钻具接头螺纹，更是起着不可或缺的作用。因此，熟悉和掌握API系列钻具接头螺纹的相关技术规范和设计要求，采用合理的加工参数及检测方法，是保证API系列井内钻柱构件和井下工具正常使用的重要工作之一。本文拟在API SPEC7、GB/T9253. 1—1999、SY/T5144—2007及GB/T4749—2003等标准的基础上，并结合生产实践及使用过程中遇到的实际问题，分别就API系列钻具接头螺纹的特点、类型、规格、加工要求、检测方法、及螺纹的主要失效形式等方面进行论述，以帮助我们加深对API相关技术规范的理解和认识，正确掌握API系列钻具接头螺纹的生产加工和操作使用。 一、螺纹特点 API系列钻具接头螺纹主要用于钻杆、钻铤、钻具稳定器和转换器等钻井工具及钻柱构件的连接。目前生产和检验的主要依据标准为：API SPEC 7《旋转钻柱构件规范》（2001年11月第40版）和GB/T9253.1—1999《石油钻杆接头螺纹》。 API SPEC 7将钻具接头螺纹称为“旋转台肩连接”，这种带锥螺纹具有通过轴向位移来补偿连接部分直径误差的特点。因此互换程度高、结合紧密、装拆容易。其技术特点为：“英制锥管螺纹、有台肩连接、三角形螺纹”，因此在管材连接中应用极为广泛。 API系列钻具接头螺纹按螺纹形式分为四大类，分类情况见表一。 1、数字型螺纹（NC） 这是以螺纹基面中径的英寸和十分之一英寸数值表示的螺纹。所有规格螺纹均采用V-0.038R 平顶圆底三角形牙型。牙型特点为：圆形牙底，牙底半径为0.038英寸（0.965毫米）。 数字形螺纹（NC）是API推荐优先使用的螺纹类型。该螺纹有1：6和1：4两种锥度标准，主要应用于钻杆、钻铤、钻具稳定器等钻柱构件的连接，NC50还可应用于在钻头螺纹的连接上。 2、内平型螺纹（IF） 该型螺纹主要用于连接外加厚或内外加厚的钻杆、接头内径、管端加厚处内径与钻杆内径有着相等或近似相等的通径。所有规格螺纹均采用V-0.065平顶平底三角形牙形。这种牙型的特点为：平牙顶、平牙底、牙顶宽度为0.065英寸（1.651毫米）。
地质钴杆工作环境恶劣，工作环境差易磨损、易腐蚀、易疲劳综合力学要求高。钻杆失效形式主要是钻杆的断裂。钻杆在导向、定向钻进过程中一但断裂, 将会对工程造成严重影响，不仅是经济上的巨大损失，而且影响工期，失去信誉, 后果不堪设想。因此，作为施工个人或企业，一定要学会如何正确地选择和使用钻杆；而作为钻杆生产厂家，要知道各种开挖或非开挖工程对钻杆的特殊要求, 生产出高强度、高韧性和高可靠性的钻杆。 地址钻杆失效原因我们可从两方面来分析，人为因素和钻杆本身存在的缺陷，钻杆本身的缺陷又分设计缺陷和材料本身存在的缺陷。 钻杆在导向、定向钻进时往往在受到较大拉力和扭力作用的同时，还受到弯曲力的作用。钻杆通过曲线段时，钻杆被迫弯曲，弧线内侧受压应力作用，弧线外侧受拉应力作用。当钻杆在曲线段旋转时，杆体就受到拉压交变应力的作力，而钻孔曲率半径越小交变应力就越大。研究表明这个交变应力达到一定值后，就极容易使钻杆产生疲劳裂纹。钻杆刚开始产生的疲劳裂纹疲劳裂纹非常微小，肉眼很难发现，但疲劳裂纹发展速度极快，最后表现为突然的脆性断裂。试验证明，钻杆受交变应力作用而疲劳断裂是钻杆断裂失效的主要原因。 施工队伍有很多是经验丰富素质高的专业公司，也有临时拼凑起来的没有任何施工经验和技术的队伍，他们往往连钻杆（或钻孔）的曲率半径都没听说过，不太了解地址钻杆的特性是造成钻杆断裂的人为方面的主要原因。这要通过学习和培训加规范施工来解决。下表中列出来地质钻杆失效的部位和表现形式及原因。 表一
三、避免钻杆非正常失效的措施 钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狹长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。 根据钻杆的失效原因分析，钻杆除正常磨损而失效外，钻杆的非正常失效原因可分为为两个方而：工人操作原因和钻杆自身质量原因。因此，我们可以从提高钻杆质M和规范操作两方而来避免钻杆非正常失效。 1.提高钻杆质量 (1)钻杆材料选择：为适应钻杆的受力分析，钻杆杆体应有较高的抗拉强度、较好抗弯性能和较好的冲击韧性。杆体材料应选择中碳合金结构无缝钢管，合金元素中应含有较多的 Cr、Mo等元素以提高材料的抗拉强度和冲击韧性，含有Mn、Si等元素以提高材料的弹性
石油专用管螺纹管材的类型及规格之一 ---------钻具接头螺纹 钻具接头螺纹用于如钻铤、钻杆、钻具稳定器及转换接头等钻井工具及钻柱构件的连接。 目前生产和检验依据的标准主要是API SPEC 7。 API SPEC 7称钻具接头螺纹为“旋转台肩连接”，是石油钻探行业连接钻柱构件最主要的机械机构。这种带锥螺纹具有通过轴向位移来补偿连结部分直径误差的特点，因此互换性程度高、结合紧密和装拆容易。其技术特点为英制锥管螺纹、有台肩连接、三角形螺纹，在管材连接 中应用极为广泛。其主要螺纹型式如表1所示。 表1：钻具接头螺纹类型 序号螺纹型式螺纹牙型规格与种类 1 数字型（NC） V-0.038R NC23-NC77共计13种 2 内平型（IF） V-0.065 23/8in-51/2in共计6 种 3 贯眼型（FH） V-0.065V-0.050V-0.040 31/2in-65/8in共计5种 4 正规型（REG） V-0.050V-0.040 23/8in-85/8in共计8种 1. 内平型螺纹 该型钻具接头螺纹连接外加厚或内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径、管体加厚内径与管体内径相等或近似的通径。所有规格螺纹均采用V-0.065平顶平底三角形牙型，这种牙型为平牙底，牙顶较宽度为0.065英寸（1.651mm）。除51/2IF外，其它规格螺纹的因结构尺寸与相应的数字型螺纹完全相同，故具有互换性。该型螺纹因其牙型结构易导致应力集中，API已将其淘汰，其中包括41/2IF和4IF，它们就是曾经在我油田被大量使用的410、411和4A10、4A11，取而代之 的是NC50和NC46数字型螺纹。 2. 贯眼型螺纹 该型钻杆接头螺纹连接内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径和加厚端内径相等，而均小于钻杆管体内径的通径。该型螺纹的规格虽然为数不多，但却使用了V-0.065、V-0.050（牙底为圆弧，牙顶宽度为0.050英寸，1.27mm）和V-0.040（牙底为圆弧，牙顶宽度为0.040英寸，1.02mm）
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。下图是直径为42毫米的钻杆结构图，不仅包括外锥螺纹接头、无缝地质钢管还包括内锥螺纹接头，这个就是矿用钻杆的最基本结构。因此我们要想提高钻杆的质量，就要先从钻杆断裂的原因着手，从而找到对钻杆质量安全的控制对策（如图1）。
GB/T 9253.1－1999 石油钻杆接头螺纹 代替GB/T 9253.1－1988 Threads on rotary shouldered connections for petroleum industry 1 范围 本标准规定了数字型(NC)、内平型(LF)、贯眼型(FH)和正规型(REG)石油钻杆接头螺纹(即带台肩连接螺纹，简称螺纹)的牙型、基本尺寸、公差和标记。 由于数字型螺纹的牙型和锥度较内平型、贯眼型和正规型螺纹更合理。在新产品设计时推荐选用数字型螺纹。 本标准适用于井下工具和钻柱结构件的连接。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 4749－1993 石油钻杆接头螺纹量规。 3定义和符号 本标准采用下列定义。
3.1术语 3.1.1数字型螺纹number (NC) style connection threads 采用V-0.038R螺纹牙型，并以螺纹基面中径的英寸数和十分之一英寸数表示的螺纹。 注：NC10-NC16采用V-0.055牙型 3.1.2内平型螺纹internal-flush(IF)style connection threads 采用V-0.065螺纹牙型，内平型钻杆接头采用的螺纹。 3.1.3贯眼型螺纹full-hole(FH) style connection threads 采用V-0.040、V-0.050或V0.065螺纹牙型，贯眼型钻杆接头采用的螺纹。 3.1.4正规型螺纹regular (REG) style connection threads 采用V-0.040或V-0.050螺纹牙型，正规型钻杆接头采用的螺纹。 3.1.5紧密距standoff 在规定的条件下，旋合的内外锥螺纹其规定测量点或面之间的轴向距离。 3.2符号 V-0.038R——牙底圆弧半径为0.038in的牙型代号 V-0.040——牙底为圆弧，牙顶宽度为0.040in的牙型代号 V-0.050——牙底为圆弧，牙顶宽度为0.050in的牙型代号 V-0.055——平牙底，牙顶宽度0.055in的牙型代号 V-0.065——平牙底，牙顶宽度为0.065in的牙型代号 P——螺距
测试与分析 螺栓断裂失效原因分析 华南理工大学机电系(广州 510641) 高 岩 李 林 许麟康 【摘要】 合金结构钢(相当于我国35CrMo钢)制螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,在生产线上用气动搬手装配时相当部分发生断裂。失效分析结果表明,机加工时螺纹根部及表面形成微裂纹,以及回火不足,硬度偏高,共同造成了螺栓失效。 关键词:低合金钢 螺栓 微裂纹 F ailure Analysis on the Fracture of Bolts G ao Yan,Li Lin,Xu Linkang (Department of Mechano2Electronic Engineering,S outh China University of Technology,Guangzhou510641)【Abstract】 A batch of bolts with size of M4×1135used to connect cylinder body and cover of air conditioner com pressor were made of imported low alloy steel close to35CrMo in com position1However,a great proportion of the bolts fractured when being assembled us2 ing pneumatic spanner1After failure analysis,it was found that the main reason for the ru pture of bolts was the micro2cracks induced by machining.At the same time,non2enough tempering which resulted in the brittleness of the material also accounted for the fracture1 K ey w ords:low alloy steel,bolt,micro2crack 某标准件公司一批螺栓,规格为M4×1135,材料为合金结构钢,相当于我国的35CrMo钢,冷墩头部,搓制螺纹,热处理工艺为淬火+回火,并进行发兰处理,规定σb>1000MPa, (32～38)HRC。螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,但在生产线上用气动搬手装配时相当部分螺栓在与螺栓交截的第二、第三螺纹牙根处发生断裂。我们对该批螺栓的断裂原因进行了分析。 1 金相观察及硬度分析 在一批断裂螺栓中随机选取2个断裂螺栓头,将其沿轴向剖开,制备轴向剖面的金相试样,抛光状态(未侵蚀)下可见在螺纹尖端和根部有明显裂纹存在(图略);这些微裂纹由于高度的应力集中,在外力作用下极容易发生失稳扩展,从而导致螺栓断裂。 将上述抛光态试样用3%硝酸酒精溶液侵蚀后在显微镜下观察,发现其组织形态都很相似,为保持原马氏体位向的回火索氏体,见图1所示。35CrMo钢用作螺栓时,应有较好的综合力学性能,其组织应以调质状态为佳,即淬火+回火后得到回火索氏体。而本例中螺栓组织状态虽是回火索氏体,但原马氏体位向十分明显,显然会使材料的塑性和韧性受损,脆性增加,材料硬度也会增加。沿螺牙顶端到根部依次打硬度,所得结果见表1,可见硬度范围为(37～41)HRC,偏高于螺栓规定的硬度范围。螺栓硬度偏高的原因主要是回火不足或不充分造成的。 2 扫描电镜观察分析 为弄清螺栓断裂的机理,按断口形貌特征选取了9个样品,将其用物理方法清洗干净后置于扫描电镜下进行观察,发现断口有3种类型:第1类是断口边缘只有一个剪切唇(1号样品),第2类是断口边缘有2个剪切唇(2号样品),第3 高岩:女,35岁,工学硕士,讲师,曾以访问学者身份在葡萄牙焊接质量研究所(ISQ)工作,兼任中国机械工程学会失效分析分会失效分析工程师。主要从事高温合金,金属材料的腐蚀与防护,失效分析及工业设备寿命评估等方面的工作。已在国内外学术刊物上发表论文10余篇。收稿日期:1997年8月19 日。 图1 螺栓基体组织 ×500 表1 螺栓的硬度HRC 选点12345 试样14137393937 试样24039.5413937 类是断口边缘有3个剪切唇(3号样品),且以第3类断口数量居多。图2是2号样品的宏观断口形貌。这些断口边缘除剪切唇处或凸起或凹进以外,其余边缘处都较平滑,这与一般断裂由心部起源,最后断裂边缘处为杯口状剪切唇的断口形貌特征显然不同,而且,从断口的放射辉纹的走向看,断裂的起源都在断口的边缘即螺纹的根部上,而不是在螺栓的心部。对3类断口分别在扫描电镜下进行了详细的观察,图3a～3d 为2号样品的微观形貌。a是始断区,从右侧的螺纹面上可见明显发兰处理后的表面氧化膜,在螺纹面与断口的交界处(即螺纹根部)可见二次裂纹和摩擦痕存在;将a放大至b,可见摩擦痕底下是氧化物,而摩擦痕明显位于断口一侧,由此可以推断:此摩擦痕处在断裂前就已经有裂纹存在,裂纹为搓制螺纹时所产生,在随后的发兰处理过程中此裂纹内部也进行了发兰处理,形成了氧化膜,其形态与螺旋表面的发兰膜相 43《金属热处理》1998年第2期
在钻井过程中，钻杆在任何部位失效都会造成严重的后果，甚至使井报废。我国各油田每年发生钻杆事故约五六百起，经济损失巨大，每年进口各种规格的钻杆就要耗用数亿元人民币的外汇。随着浅层资源的不断枯竭，今后越来越多的钻深井、超深井，钻杆的安全可靠性就成为一个十分突出的问题。 钻杆失效一般表现为本体断裂和刺漏，钻杆螺纹处失效等。原因大致是由以下一些因素引起的：钻进时钻杆的基本力学工况，钻具的组合及钻井工艺，井径规则性，偏磨，螺纹密封脂，钻井液，钻杆结构和材料，地层因素，井内腐蚀介质等，以上因素交互作用的结果导致钻杆失效。 钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。 钻具组合及钻井工艺钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件，有其固有振动频率，钻具的组合决定了此固有频率。钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动，当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力，加速钻杆的失效。采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。 如牙轮钻头轴产生的纵向振动频率与钻头－钻柱系统的固有自振频率相同时会出现共振，使钻头的振幅增大，产生极大的冲击载荷，加剧钻杆疲劳。再如用于不同直径或不同扣型钻杆过渡的配合接头使用不当，配合接头本身螺纹(主要是公扣)和与之相连的钻杆螺纹就可能断裂。 井径不规则影响井径不规则或扩径严重的井段，钻杆的弯曲程度随之相应增大，钻杆旋转时连接螺纹部位受交变弯曲应力加速钻杆疲劳失效，同时螺纹连接受力复杂化，加剧了螺纹疲劳损坏。 偏磨井下钻杆旋转时存在着自转、公转、自转和公转共存3种形式。自转引起钻杆的均匀磨损，公转引起钻杆的偏磨，磨损后使钻杆强度下降。 螺纹密封脂使用或涂抹方法不当，如用柴油清洗钻杆丝扣、螺纹密封脂不加盖混入钻井液、杂质或加机油稀释使螺纹密封脂附着困难、螺纹密封脂涂抹量少或涂抹不到位等，造成钻杆螺纹连接时不能进行有效的密封和润滑而发生丝扣黏结。
常用钻头、钻杆接头、钻铤螺纹尺寸表 序号钻头、钻杆、 钻铤规格 螺纹 代号 螺纹 牙型 螺 距 (mm) 锥 度 倾 斜 角 外螺纹 锥体大 端大径 (mm) 外螺纹 锥体 长度 (mm) 内螺纹有 效螺纹最 小长度 （mm） 内螺纹 锥体 长度 (mm) 内螺纹 镗孔大 端直径 (mm) 内螺纹锥 体在端面 小径 (mm) 1 φ89钻铤 2 3/8IF/NC26 V0.065 6.35 1:6 4°45′48″73.050 76.2 79.4 92.1 74.6 67.78 2 φ73钻杆/ φ105钻铤2 7/8IF-NC31 -211/210 6.35 1:6 4°45′48″86.131 88.9 92.1 104.8 87.7 80.86 3 φ89钻杆/ φ121钻铤/ φ127钻铤3 1/2IF-NC38 -311/310 6.35 1:6 4°45′48″102.006 101.6 104.8 117.5 103.6 96.74 4 φ146钻铤 4 1/2FH-421V0.040 5.08 1:4 7°7′30″121.717 101.6 104.8 117. 5 123.8 116.45 5 φ146钻铤 φ152钻铤/ φ159钻铤 4IF-NC46 4A11/4A10 V0.065 6.35 1:6 4°45′48″122.784 114.3 11 7.5 130.2 124.6 117.51 6 φ127钻杆/ φ165钻铤/ φ178钻铤4 1/2IF-NC50 411/410 6.35 1:6 4°45′48″133.350 114.3 117.5 130.2 134.9 128.07 7 φ203钻铤 5 1/2IF 6.35 1:6 4°45′48″162.484 127 130.2 142.9 163.9 157.21 8 φ152钻头 3 1/2REG/331V0.040 5.08 1:4 7°7′30″88.900 95.2 98.4 111.1 90.5 83.63 9 φ190钻头 φ216钻头 4 1/2REG/431V0.040 5.08 1:4 7°7′30″117.475 107.9 111.1 123.8 119.1 112.21 10 φ244.5钻头 φ311钻头 6 5/8REG/631V0.050 6.35 1:6 4°45′48″152.197 127.0 130.2 142.9 154.0 145.60 11 φ444.5钻头7 5/8REG V0.050 6.35 1:4 7°7′30″177.800 133.3 136.5 149.2 180.2 171.24 12 φ108立轴外加厚φ89钻杆细扣 3.175 1:16 1°47′24″93.724/88.9 77.184 67 80 100.3 90.230
API钻杆接头螺纹检验 1、总则 本文适用于API Sspec7-2、API Spec 5DP标准，并依据本厂制定的内控标准，或以订货合同规定的标准与技术条件协议作为生产的钻杆接头螺纹的检验，包括螺纹尺寸要求及质量要求。 2、工作程序 检验人员应严格按照图纸规定检验产品。 3、检验项目 外观检查、锥度、螺距、齿高、紧密距、内外螺纹长度、台肩面倒角直径、螺纹轴线与台肩面垂直度、台肩面平整度、内螺纹镗孔直径、大钳吊卡长度、外径、内径。 4、检验前的准备 4.1量具准备 检验前根据所检产品规格，准备相应的量具、量规和单向仪，并对量具和单向仪进行有效性的检查及校对。 4.2待检产品准备 检查前螺纹表面的乳液、铁屑等异物用压缩空气吹干净，螺纹起始端的翻边必须去除。 5、检验频度与质量要求 5.1 外观检验 5.1.1采用视觉、手感等方法进行检验 5.1.2检验频度：每件
5.1.3质量要求 从管端起，螺纹应无明显的撕裂、刀伤、划痕、铁屑镏、台肩、波纹或破坏螺纹连续性的任何缺欠，外螺纹起始点应位于管端倒角面大于1mm，螺纹加工应具有一定的牙形和尺寸精度及粗糙度，同时台肩面不允许存在肉眼可见的任何缺欠。 5.2锥度检验 锥度是单位长度内螺纹节圆直径的变化量。 5.2.1质量要求 锥度偏差及范围见下表： 5.2.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%，当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，直至合格。 5.3螺距检验 螺距是螺纹上某一点到下一螺纹对应点之间平行于螺纹轴线的距离。 5.3.1质量要求
螺距偏差与范围见下表： 5.3.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%，当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，直至合格。 5.4齿高检验 齿高是螺纹顶部与螺纹根部之间垂直于螺纹轴线的距离。 5.4.1质量要求 齿高偏差与范围见下表： 5.4.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%，当设备发生故障重新
螺纹断裂分析 螺纹 一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析： 第一、螺栓的质量 第二、螺栓的预紧力矩 第三、螺栓的强度 第四、螺栓的疲劳强度 实际上，螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。 螺纹紧固件的松动不是由于螺栓的疲劳强度： 螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说，螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了它大能力的万分之一，所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。 螺纹紧固件损坏的真正原因是松动： 螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能mv2，这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备，致使紧固件损坏，紧固件损坏后，设备无法在正常的状态下工作，进一步导致设备损坏。 受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。 受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。 选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在：目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。唐氏螺栓在四辊破碎机上使用、在液压破碎锤上使用，其强度都没有增加，而螺栓不再断裂了。 唐氏螺纹防松方式 唐氏, 螺纹 目前，最先进和效果最好的防松方式是唐氏螺纹紧固件防松方式。 唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。它既可以和左旋螺纹配合，又可以和右旋螺纹 配合。 联接时使用两种不同旋向的螺母。工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧，再将锁紧螺母预紧。 在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是
打井技术要求 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
打井技术要求：1）准确进行井位放线；2）钻井进入砂砾石层（含水层）时，应实测含水层厚度；3）管井施工完成后，通知监理人员验收；4）进管安装（含水层），应严格按照水利施工规范进行安装，确保漏水层厚度；5）洗井完成后，进行深度、出水量试验；6）每一眼井施工完毕后进行水泵和水泵管的安装； 机井的钻进 根据给定的永久控制坐标和水准点，按照钻井项目总平面图的要求，引至各施工现场，在施工区域设置测量控制网，控制网要避开建筑物、构筑物，土方机械操作及运输线路并有保护标志，打井前应设50m×50m的方格网，在各方格点上设控制桩并测出各控制桩处的自然地表、标高，作为计算挖、填方工程量和施工控制的依据，根据施工总平面图进行建筑平面轴线定位的测量和校核，设置控制定位轴线桩和水平桩，放出基坑边线，边线、标高、轴线应进行复核，无误后，方可进行下步工作。安装钻井前，应将钻井的基础整好，夯实。按照选用的钻井，依次安装钻，泥浆机，搅拌机等各种机械设备必须安装的水平、周正、牢固。 设备安装完毕，要检查钻孔中心、转盘中心，在钻进过程中不得转移，钻塔应与高压电线保持安全距离，一般为塔高的2倍，必要时采取安全措施。安装护孔管，护孔管的内径一般比开孔钻头大50-100mm，下入浓度尽量减少岩层与护孔管的间隙用粘土或粘土球填好夯实。 管井施工所需管材，屡料、粘土（球）及其它物料按设计要求准备好，及时运到井场。
注意事项仔细检查绞车、钢丝绳、进管、手盘销钉、中心钢丝绳的质量，使之合乎要求，下管时要保持井管位于井孔中心，并缓缓降下，四根钢丝绳的下降速度必须一致，井管在井孔内应注意避免倾斜，每个接头必须接好，检查合格后始得下入，下入井孔的全部井管，必须经过敲击鉴定，将最好的井管放在下部，绝不允许井管的全部重量超过井管的抗压强度。操作绞车人员，必须精力集中听从指挥，在停止下降井管时，必须紧紧刹住车带，不得离开刹车把，否则容易发生事故，井管接口，必须严密、牢固，防止不符合取水要求的地下水流入井内污染井水。 砼井管钻杆托盘下管法 a.所需主要设备：钻杆、特制钻杆接头，托盘等必须满足施工安全要求。 b.操作方法 下管时，将第一根井管插入托盘，于钻杆的一端连接钻杆特制反扣接头，在托盘反扣接箍处涂以润滑油，将带有特制钻杆接头的钻杆与托盘连接。 慢慢下降钻杆，井管亦随之下入井孔。 停止下降钻杆，于安装第二根井管。 进管的接口，必须以竹、木条用铅丝绑牢，每隔20m安装一个找中器，直至将全部井管下入，将钻杆拧出。 c.注意事项 检查托盘及下入井管的一切设备，特点注意特制钻杆接头的丝扣，须松紧适度，下入井管，须使井管居于井孔正中，避免倾斜，每个接头必须
钻杆接头产品技术检验规范 （内控标准） 1、目的： 本标准中规定了钻杆对焊接头和钻柱转换接头在加工制造过程中所使用的钢材材质、钢级，加工参数、方法，产品标识、检验方法及包装储存、运输的具体要求，是保证钻杆接头产品质量的纲领性文件。 2、引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 22512.2-2008 《石油天然气工业旋转钻井设备》 第2部分《旋转台肩式螺纹连接的加工与测量》ISO 9000 《质量管理体系基础和术语》 API Spec Q1 《石油、石化和天然气工业质量纲要规范》（第9版） API Spec 5DP《钻杆规范》（第1版） ASME第Ⅴ卷《无损检验》 3、钻杆接头毛坯的验收准则 3.1外观检测： 3.1.1工件毛坯外径不得有超过12.5%周长或深度超2.54mm(0.1in)的非线性缺陷存在； 3.1.2所有淬火裂纹均应被视为缺陷，不予接收。 3.2毛坯几何尺寸检测： 3.2.1几何图形（见图1） a外螺纹钻杆接头毛坯图
b内螺纹钻杆接头毛坯图 图1 3.2.2尺寸检测： 根据图1中所示的几何形状，再依据毛坯图纸所标定数据逐一进行检测；主要检测量具：游标卡尺、钢板尺； 3.2.3检测频次：100%。 3.3、化学成分分析： 3.3.1相关标准：ASTM A751； 3.3.2钢材成分含量范围：4137H(37CrMnMoA) （见表2） 成分C(碳) Si（硅）Mn（锰）P（磷）S（硫）Cr（鉻）Mo（钼）范围0.35~0.38 0.17~0.35 0.90~1.00 ≤0.020 ≤0.015 0.90~1.20 0.28~0.33 3.3.3主要检测项目及指标： P（磷）≤0.020%；S（硫）≤0.015%； 3.3.4检测频次：每200只为1炉/批次，做一组样件； 3.4、拉伸试验 3.4.1相关标准：ASTM A370； 3.4.2 试验范围（见表3）： 屈服强度MPa 抗拉强度 MPa 伸长率 % 冲击功 J min max min min 试验温度试样尺寸冲击值828 1138 965 13 -20℃±3℃10*10（mm）54 3.4.3拉伸试样：试样尺寸应采取直径12.7mm(0.500in)的圆棒进行试验。如果外螺纹截面不足可采用直径8.9mm(0.350in)或6.4mm(0.250in)的试样。 3.4.4试样取样位置（见图2） 3.4.4 检测频次：每200只为1炉/批次，做一组样件； 3.4.5复检：如果初次拉伸试验不合格，则在同一工件上再另取两个试件测试。如果这两个试件都符合要求，即可认定该批产品合格。反之，则可认定该批
钻杆接头 连接器、钻杆接头产品，采用优质低碳合金钢为原料，经高压成型，真空调质处理，机械性能高。主要分为锚索钻杆连接器，地质钻杆接头，手持式气动钻机接头，各种钻杆变径接头和岩芯套管变径接头等系列产品。 【型号】Φ24 Φ28 Φ36 Φ42 Φ50 Φ63.5 Φ73 Φ76 F12 F18 F26 【材质】采用优质低碳合金钢为原料。 【工艺】经高压成型，真空调质处理，机械性能高。 【分类】主要分为锚索钻杆连接器，地质钻杆接头，手持式气动钻机接头，各种钻杆变径接头和岩芯套管变径接头等系列产品。
钻杆接头·规格型号 规格型号 生产工艺链接形式直径（mm) 长度（mm）螺纹形式 F12 100 四方连接精锻而成四方连接 Φ24 30 矩形螺纹高压成型与钻杆连接 Φ28 80 矩形螺纹高压成型与钻杆连接 Φ36 120 矩形螺纹精锻而成与钻杆连接 Φ42 120 锥螺纹精锻而成与钻杆连接 Φ42 180 锥螺纹-矩形螺纹精锻而成与钻杆连接 Φ50 200 矩形螺纹精锻而成与钻杆连接 Φ63.5 160 矩形螺纹精锻而成与钻杆连接 Φ73 三棱插接钻杆连接 Φ76 120 矩形螺纹-锥型螺纹精锻而成与钻杆连接 钻杆接头·技术参数表 序号产品名称规格型号用途 1 锚索钻杆连接器T16*6/M14*1.5 钻杆与钻头连接 2 锚索钻杆连接套T16*6 钻杆与钻杆连接 3 钻杆接头42*220 钻杆与钻杆连接 4 钻杆接头50*220 钻杆与钻杆连接 5 钻杆接头63.5*220 钻杆与钻杆连接 6 钻杆接头73*220 钻杆与钻杆连接 7 变径接头73*150 岩芯管螺纹变换用 8 变径接头89*150 岩芯管螺纹变换用 9 变径接头63--73 岩芯管螺纹变换用 10 变径接头73-89 岩芯管螺纹变换用 连接器的基本性能 机械性能就连接功能而言，插拔力是重要的机械性能。插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来
石油钻杆接头螺纹量规 标签： 杂谈石油钻杆接头量规是检验石油钻杆接头螺纹的一种综合量具，根据钻杆接头形式的不同，量规可分为正规型、贯眼型、内平型和数字型四种，每种又有一系列的规格。是石油钻杆接头、水龙头、方钻杆、钻铤等钻杆构件的连接螺纹的检验量具。 石油专用螺纹量规的特点在于：控制塞规和环规的螺纹单项要素（锥度、螺距、半角和塞规中径）；用校对塞规作为检验基准，与它配对的校对环规作为传递基准，把校对环规与校对塞规的配对紧密距，传递给工作规得到互换紧密距，再传递给产品螺纹。 石油螺纹用于石油行业，根据使用需要细分成直的和有锥度的、不同的牙型，其品种、规格较多，主要分为四大类： 1、石油钻具接头螺纹量规，是检验石油钻杆接头、方钻杆和钻铤等钻杆结构件的连接螺纹的检验量具。根据钻具接头形式的不同，量规可分为正规型(REG)、贯眼型(FH)、数字型(NC)三种；而内平型（IF）则在逐步淘汰。 石油钻具接头螺纹量规正规型（REG）规格有23/8REG、 27/8REG、31/2REG、41/2REG、51/2REG、65/8REG、75/8REG、 85/8REG。 贯眼型（FH）规格有31/2FH、41/2FH、51/2FH、65/8FH。
数字型（NC）较常用规格有NC 23、NC 26、NC 31、NC 35、NC 38、NC 40、NC 44、NC 46、NC 50、NC 56、NC 61、NC 70、NC77等等。 2、石油套管螺纹量规， CSG（短圆螺纹套管，螺纹为圆螺纹，齿顶、齿底为圆弧状；锥度为1：16；牙型角为60，牙侧角 为30；螺距为3、175和2、54，牙型高度:1、8 10、1、412，每英寸8牙、10牙时），长圆螺纹套管代号（LCSG）。B CSG（偏梯形螺纹套管，133/8″以下锥度为1：16，16″以上锥度为1：12，螺距为5、08(5牙/寸);牙型高为1、575;牙侧角为3和13,牙型角为13。 注：133/8″以下，螺纹齿顶、齿底与母线平行；16″以上，螺纹齿顶、齿底与轴线平行。C SG常用规格有41/2CSG、5CSG、
钻杆管体横向开裂失效原因分析与预防 发表时间：2018-11-24T15:54:40.277Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：张国辉 [导读] 经济和科技不断的发展，使得钻井技术水平不断提升，本文就对发生横向开裂的失效钻杆进行断口形貌的宏观及微观观察、金相分析、物相分析 天津德华石油装备制造有限公司天津市 300350 摘要：经济和科技不断的发展，使得钻井技术水平不断提升，本文就对发生横向开裂的失效钻杆进行断口形貌的宏观及微观观察、金相分析、物相分析，以及对钻杆尺寸、化学成分及力学性能的综合分析，并结合钻杆的受力状态，指出钻杆的失效原因是钻井液中的氧气对钻杆的内外表面产生严重腐蚀。并提出了预防措施及建议。 关键词：钻杆；腐蚀；交变载荷；横向开裂；失效分析 引言 钻杆作为钻柱系统的重要组成部分，是影响钻井安全和钻进效率的关键部件，由于钻杆在使用过程中承受拉压弯扭等复杂交变载荷的作用，同时还受环境介质的影响，钻杆的主要失效有管体刺穿和断裂、接头螺纹黏扣、刺漏和断裂等形式。一旦发生钻杆失效，尤其是断裂，极易引发严重的钻井事故，造成重大经济损失。所以针对钻杆失效形式进行原因分析并采取措施避免，具有重要意义。 1实例 某钻井公司在吉林省白山市进行地热井施工。该区域为中朝准台地北缘东段，处于浑江凹陷、褶皱断层带上，为单斜构造。地层总体走向北东45°，倾向东南，倾角在30～40°。地热井主要钻遇地层为：0～10m，新生界第四系，岩性为砂层、砾石层黏土层；10～ 695.5m，中生界侏罗－白垩系，岩性为黄绿色、粉色砂岩，夹泥岩；695.50～1930m，元古界震旦系桥头组、万隆组和八道江组，岩性为灰岩、板状粉砂岩、石英砂岩。地热井设计井深2500m，施工目的层为1200～2500m的含水层段。施工使用钻机为石油30。事故发生时井深1320m，距井底135～140m的一支Φ127mm×9.19mm，G105钢级钻杆，提钻时发现管体有横向裂纹，尚未造成刺漏和折断，钻杆管体材质为26CrMo4s/2钢，钻杆开裂部位距内螺纹接头端面2.5m处。钻具配置为Φ215.9mm镶齿牙轮钻头+Φ178mm钻铤4支+Φ165mm钻铤8支+Φ127mm钻杆，钻进过程中泵压4.5MPa，钻压2～3t，钻井液pH=7。为了查明钻杆管体横向开裂的原因，避免此类失效事故的再次发生，本文对失效样品进行了分析，并提出了相应的改善实施与建议。 1.1失效情况概况 在使用过程中发生了多根钻杆管体的横向开裂。据现场调研收集到的材料，在钻杆执役过程中，井底返出的泥浆检测出了Ｈ2Ｓ气体，井口Ｈ2Ｓ浓度最高200ＰＰｍ。为了分析该批钻杆发生管体横向开裂的原因，从失效的钻杆中抽取部分样品进行分析，经肉眼检测，钻杆内涂层无缺，外表没有显着的腐蚀坑或机械损害。 2微观分析 2.1内外壁形貌 在钻杆断口附近取样，扫描电子显微镜下观察其外壁和内壁形貌。断口外壁腐蚀较为严重，断口附近存在环向裂纹，该裂纹起源于腐蚀坑；断口扩展区及内壁裂纹扩展区均存在疲劳辉纹。 2.2腐蚀产物的物相分析 分别在管体内壁和外壁刮取腐蚀产物，通过X射线衍射分析物相组成，该钻杆外壁腐蚀产物主要含有Fe2O3·H2O，内壁腐蚀产物主要含有Fe3O4。 3宏观分析 钻杆管体横向裂纹清晰可见，裂口平齐锐直，贯穿整个壁厚，裂纹环向长度占周长的60%，断口外侧平坦，颜色较深，靠近断口内侧存在一条圆弧线，线外侧平坦，内侧倾斜，判断该线即为裂纹扩展区与撕裂区的边界线。另外，管体外壁存在较多肉眼可见腐蚀坑，管体内壁存在很多小鼓包、凸起，鼓包物质疏松、易剥落，清除鼓包后，下面清晰可见大量深浅不一腐蚀坑。 4材质分析 4.1力学性能分析 在断口附近分别取板状拉伸试样和夏比V型缺口纵向冲击试样，拉伸试样规格为25.4mm，厚为钻杆壁厚9.19mm，按照ASTMA370－2010钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义和ASTME23金属材料缺口冲击试验标准方法进行试验。 4.2化学成分分析 对开裂管子取样，按照ASTMA751《钢制品化学分析方法及定义》对试样进行化学成分分析，结果表明该钻杆管体化学成分符合APISPEC5DP－2009钻杆规范的要求，同时也符合材料用钢26CrMo4s/2的成分要求。 4.3金相分析 在钻杆开裂处附近取样进行金相分析，发现管体内壁存在较多裂纹，裂纹两侧未发现脱碳和氧化现象。 5分析原因 根据以上分析，开裂钻杆的化学成分、力学性能均符合APISPEC5DP钻杆规范的要求。钻杆内外壁受到严重腐蚀，根据断口的纹路可以确定该断口起源于外壁，微观分析断口扩展区存在疲劳辉纹；钻杆内、外壁存在腐蚀凹坑和微裂纹，因此可以确定横向开裂断口与外壁微裂纹性质相同，另外内壁裂纹的扩展区存在疲劳辉纹均为腐蚀疲劳。钻杆内外壁腐蚀产物X射线物相分析内外壁腐蚀产物均为氧腐蚀产物，因此确定该钻杆内外壁腐蚀均属于氧腐蚀。 钻井液循环系统是一个半敞开系统，钻井过程中，钻井液在地面搅拌，在储罐、振动筛、离心泵、除砂器等设备处通过，都会与大气接触，导致大气中的氧进入钻井液中而成为游离态的氧，由于溶解氧的强去极化作用使得即使是质量分数很低的氧也可以引起钻杆的腐蚀，造成严重的钻杆腐蚀损伤；另外受含水层的影响，本起事故案例中钻井液属于低pH值的淡水钻井液，也具有较强的腐蚀性，钻井液作