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442017年7月下 第14期 总第266期1 粘扣问题的产生原因1.1 粘扣问题的产生机理在矿山工作领域,粘扣问题的出现,与螺纹接头的尺寸问题之间存在着一定的联系。
接头的螺纹尺寸深度是其抗粘扣性能的主要影响因素。
在内外螺纹配合面金属在局部摩擦干涉作用的影响下,在配合面金属的表面温度上升至焊接想变温度以后,内外螺纹的表面会出现粘结的现象,在上卸扣过程中,内外螺纹存在有相对位移,这就使得粘着磨损成为了粘扣问题的主要表现。
其次,在沙粒、铁屑等杂质出现在内外螺纹之间的情况下,磨料磨损问题也是成为粘扣问题的另一个表现。
1.2 钻杆接头产品质量对粘扣的影响抗粘扣性能是钻杆螺纹接头产品质量的主要评价因素。
钻杆的螺纹质量涉及到了螺纹的螺距、螺纹锥度、牙形高和光洁度等内容。
在钻杆修复以后,螺纹产品的质量需要与其自身的标准相符合。
螺纹公差超出规定范围的问题也是引发粘扣问题的一个主要原因公差超差愈严重,粘扣问题的不利影响愈高。
螺纹的光洁度问题会对两齿面的滑动系数带来不利的影响。
在两个螺距不一致的内外螺纹旋合以后,钻柱中只会有部分螺纹承受应力,局部齿面应力过高问题的出现,会让承受应力的螺纹在所受应力超过屈服极限的情况下产生损坏,这样,粘扣问题就成为了上卸扣过程中的一个重要问题。
1.3 使用操作对粘扣的影响从钻杆的应用情况来看,粘扣问题的出现与工作人员的操作过程之间存在着一定的联系。
下落过快的问题是钻具下落过程中出现操作不当的问题之一。
在这一问题出现以后,两齿面接触过程中所产生的瞬时冲击作用会让齿面受到损伤。
在损伤达到一定程度以后,内外螺纹旋合不到位的问题就会成为粘扣问题的主要原因。
2 钻杆接头粘扣问题的解决对策针对钻杆接头在矿场实际使用过程中所产生的粘扣问题与解决对策,在对螺纹脂的涂抹进行控制的基础上,对上扣扭矩和上扣速度进行控制,是对这一问题进行解决的有效措施。
对螺纹表面进行磷化处理或进行镀铜处理,也可以对粘扣问题进行有效避免。
ZK1601孔钻具脱扣事故处理方法摘要：对ZK 1601孔钻具脱扣事故原因进行了简要分析，介绍了处理方法，提出了处理事故中应注意的问题，为避免及处理类似事故提供了经验。
关键词: 钻具；脱扣；孔内事故；磨；割；丝锥打捞(02 年我们在山东某矿区施工ZK1601 孔,该孔为80°斜孔,设计孔深280 m，终孔深度318 m。
在施工至273 m时出现脱扣事故，由于从钻具处脱开，中间有内管，处理较困难。
技术人员认真分析研究，经过16 h将事故处理完毕，为今后类似事故处理积累了经验。
1 事故的初步判断我们采用É 75 mm绳索取心工艺施工，在钻进到273 m时，回次进尺已达218 m，岩心已装满内管(岩心内管有效长度218 m)，在按正常程序采取岩心时，操作人员没有感觉到孔底拔断岩心。
由于上一回次岩心完整，拔断时孔内有响声，又上下反复采取了2 次，依然没有感到拔断岩心，就开泵送水，以验证孔内是否出现了非正常情况。
当钻杆下到孔底时出现憋水，低转数回转钻杆也同样憋水，稍向上提钻杆，泵压即降为零，由此判断孔内出现脱扣或断钻事故，称重显示事故发生在孔底。
于是上钻检查，发现钻杆公扣与钻具外管上接头母扣脱扣，钻杆公扣磨损较严重。
2 孔内事故钻具状况及原因分析此套钻具是我们自行设计加工的，外管上端依次接有弹卡室和上接头，上接头外径与钻具相同，其外侧对称镶焊4道硬质合金，起扶正作用，二者有效长度为24 cm，内管总成在外管总成中自由悬垂时，总成矛头仅短于上接头上端1 cm，内管中有218 m的岩心可能还没拔断。
从脱扣钻杆公扣磨损情况判断，上接头已被磨出喇叭口。
由于钻具外管及上接头外径皆为73 mm ，而钻杆接头外径为72 mm ,所以分析脱扣原因为：斜孔钻进外径偏磨严重，上接头壁厚磨，导致强度降低，钻进中在压、扭力作用下，钻杆公扣挤入上接头母扣中，母扣内径变大，钻进时仅靠公母扣根台阶的阻力还可勉强钻进，但随时都有脱扣的可能，还可能导致烧钻。
Φ127mm S135钻杆内螺纹接头胀扣失效分析李齐富;姜新越;陈长青;王青林;孙家栋;刘悦来【期刊名称】《天然气技术与经济》【年(卷),期】2010(004)003【摘要】对某油井发生的Φ127 mm S135钻杆内螺纹接头胀扣失效事故及其原因进行了调查分析,并且对避免同类事故的发生提出了建议.认为在钻杆接头的材质符合行业标准要求的前提下,导致钴杆内螺纹接头胀扣失效的原因是外螺纹接头密封台肩面倒角直径过小,井下钻柱扭矩过大;内螺纹接头密封台肩面承受的接触压力超过材料屈服强度,导致内螺纹接头密封台肩面下陷变形,外螺纹接头密封台肩面在大扭矩的作用下进入内螺纹接头镗孔段,致使内螺纹接头发生胀扣失效.【总页数】3页(P41-43)【作者】李齐富;姜新越;陈长青;王青林;孙家栋;刘悦来【作者单位】中国石油渤海石油装备制造有限公司第一机械厂,河北,青县,062950;中国石油渤海石油装备制造有限公司第一机械厂,河北,青县,062950;中国石油渤海石油装备制造有限公司第一机械厂,河北,青县,062950;中国石油渤海石油装备制造有限公司第一机械厂,河北,青县,062950;中国石油渤海石油装备制造有限公司第一机械厂,河北,青县,062950;中国石油渤海石油装备制造有限公司第一机械厂,河北,青县,062950【正文语种】中文【中图分类】TE28【相关文献】1.S135钻杆内螺纹接头胀扣失效分析 [J], 廖凌;崔顺贤;叶顶鹏;袁中华2.Φ127mm钻杆内螺纹接头纵向开裂分析 [J], 周文华;王昌仑;闫华;王旭3.(o)127mm反扣钻杆脱扣失效分析 [J], 巴鲁军;张铁军;王玉奎;王军;王书;薛江平4.￠88.9 mm×9.35 mm G105钻杆内螺纹接头胀扣失效分析 [J], 赵大伟;赵国仙;赵映辉;薛艳5.塔里木探区φ127mmS—135钻杆内螺纹接头胀大失效原因及预防 [J], 吕栓录;金维一因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 57 -第11期螺杆钻具失效原因分析与技术对策探讨陈石（大庆钻探工程公司钻井一公司， 黑龙江 大庆 163411）[摘 要] 近年来螺杆钻具在定向井和水平井钻井施工中应用的数量逐渐增多，由于受到多种因素的影响，经常出现螺杆钻具失效的情况，严重影响了石油钻井的施工效率。
本文对近几年螺杆钻具的失效情况进行了统计，从中分析螺杆钻具失效的原因，并制定相应的技术对策，减少了螺杆钻具的失效频率，对提高石油钻井生产效率具有积极作用。
[关键词] 石油钻井；螺杆钻具；失效原因；技术对策作者简介：陈石（1983—），男，黑龙江双鸭山人，大学本科学历，工程师。
在大庆钻探工程公司钻井一公司从事钻井工作。
随着石油钻井中的定向井、水平井钻井技术的进步与发展，螺杆钻具的使用越来越广泛，已经不再局限于直井复合钻井提速，而在定向井、水平井的造斜段和稳斜段使用中均发挥着重要的作用。
但由于螺杆钻具发生失效致使部分定向井、水平井的施工效率低下，因此需要对定向井、水平井施工中螺杆钻具失效原因进行分析，并制定对策。
1 螺杆钻具失效调查分析螺杆钻具在定向井、水平井的使用中失效情况时有发生，笔者统计了某钻井公司2015年以来的所有螺杆钻具失效案例，并对这些螺杆钻具失效案例的失效原因进行分门别类的统计分析后发现，螺杆钻具在定向井、水平井钻井施工中失效形式主要分为以下几种：一是传动轴不能转动、卡死；二是马达定子发生脱胶；三是螺杆钻具最顶端的旁通阀刺漏；四是传动轴发生断裂；五是螺杆钻具本体发生倒扣。
这些不同种类的螺杆钻具失效案例的发生不仅影响了定向井、水平井的钻井施工效率，而且大大增加了钻井成本。
2 螺杆钻具使用中失效原因分析2.1 传动轴不能转动、卡死原因分析通过拆卸失效的螺杆钻具发现，传动轴不能正常转动，最终导致传动轴卡死的直接原因是在传动轴总成的最顶端部位堆积了大量的钻井时产生的岩屑，岩屑的由来一是使用的钻井液性能未能达到施工要求，含砂量高，在停泵接单根过程中由于钻井液的悬浮能力差，导致钻井液中大量的岩屑下沉到传动轴的顶部；另一原因是在下钻过程中片面追求下放速度，导致钻井液中的泥沙倒灌入螺杆钻具的马达中，开泵后大量泥沙集聚堆积到传动轴顶部致使传动轴卡死。
钻杆接头螺纹粘扣原因分析余世杰;袁鹏斌;魏立明;刘贤文;高健峰;吕拴录【摘要】A number of drill pipe joint thread-galling failures were discovered in the oil field mentioned, and all of them happened on new pipes, which brings a big loss to oil field economy. Field survey was applied to the failure accident. Mechanical properties test,chemical composition analysis, and micro-structure examination to the joint material and the macro-appearance observation to the tool joint threads were taken. The results showed that, as there was a great central axis deviation of the stands in picking-up process, which caused mechanical damage to the joint threads when make-up, and as the guiding process to make-up was in high speed, the thread galling of tool joints happened eventually. In the end, the prevention methods and suggestions were put forward based on the failure cause.%某油田先后出现多起钻杆接头螺纹粘扣事故,且都为新钻杆,给油田造成了较大的经济损失.为了避免此类事故的再次发生,结合现场调查,通过对钻杆粘扣的接头螺纹形貌进行宏观观察,及对接头材料的力学性能、化学成分、金相组织进行了全面的试验分析.结果表明,该次螺纹大面积粘扣与接头材质无关,而是井队在接立柱过程中,立柱中心轴线与入井钻杆轴线同心度偏差较大,在螺纹旋合时引起偏斜对扣,造成接头螺纹碰伤,以及高速引扣,引起公母螺纹牙齿相互干涉,造成螺纹面的挤压磨损,塑性变形,最终导致大面积的接头粘扣.最后根据失效原因,提出了相对应的改进措施和建议.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】5页(P112-116)【关键词】螺纹粘扣;失效分析;钻杆;石油钻井【作者】余世杰;袁鹏斌;魏立明;刘贤文;高健峰;吕拴录【作者单位】上海海隆石油管材研究所,上海200949;上海海隆石油管材研究所,上海200949;渤海钻探公司钻井技术服务公司,天津300280;渤海钻探公司钻井技术服务公司,天津300280;渤海钻探公司钻井技术服务公司,天津300280;中国石油大学,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE931.2Abstract:A number of drill pipe joint thread-galling failures were discovered in the oil field mentioned, and all of them happened on new pipes, which brings a big loss to oil field economy. Field survey was applied to the failure accident. Mechanical properties test,chemical composition analysis, and micro-structure examination to the joint material and the macro-appearance observation to the tool joint threads were taken. The results showed that, as there was a great central axis deviation of the stands in picking-up process, which caused mechanical damage to the joint threads when make-up, and as the guiding process to make-up was in high speed, the thread galling of tool joints happened eventually. In the end, the prevention methods and suggestions were putforward based on the failure cause.Key words:thread galling; failure analysis; drill pipe; drilling2008年4月至5月期间，某钻井队在油田钻进作业的过程中，连续发生多起Ø139.7 mm×10.54 mm IEU G105型钻杆接头粘扣现象，延误了井队钻井进程的同时造成较大经济损失。
钻杆接头扣型介绍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）NC23-NC77共计13种2 内平型（IF）23/8in-51/2in共计6种3 贯眼型（FH）31/2in-65/8in共计5种4 正规型（REG）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平顶平底三角形牙型，这种牙型为平牙底，牙顶较宽度为英寸（）。
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、（牙底为圆弧，牙顶宽度为英寸，）和（牙底为圆弧，牙顶宽度为英寸，）三种牙型，曾经被广泛用于水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤和钻头。
现在除51/2FH和65/8FH两种使用牙型、1:6锥度的大规格螺纹外，其余均在API淘汰螺纹之列。
其中唯一使用牙型的4FH与内平型螺纹一样被数字型螺纹NC40所取代。
钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究[摘要]钻杆失效表现在三个方面：本体断裂、刺漏、钻杆螺纹处失效。
本文将分析并探讨钻杆及其接头的早期失效类型、失效形式、失效原因，并且根据分析原因去寻找应对的方法以及预防的办法。
通过设计优化的钻杆结构，提升钻杆质量，使钻杆失效事故发生的概率下降。
[关键词]分析原因钻杆失效优化设计预防措施钻具0前言失效分析是分析判断材料的失效模式、性质、原因、研究失效事故处理方法和预防再失效的技术活动与管理活动，是一种科学的分析方法。
本文将对钻杆失效进行分析。
钻杆很容易受到磨损以及腐蚀等问题的影响从而引发失效事故。
而仅仅是在我们国家的油田之中发生的钻杆失效事故就多达数百起，钻杆失效不仅会造成极大的经济财产的损失，并且常常影响到工程的进度，后果十分严重。
失败乃是成功之母，通过研究钻杆失效，推进提高钻杆质量以及加强研究钻杆的使用和管理，尽量避免失效事故。
1失效类型分析在钻进过程中的受力繁杂，不仅仅是拉力，还有各种应力，因此失效的种类十分复杂，环境也很苛刻，井下的介质之中还包含有一些具有腐蚀性质的液体，而钻具运转起来后会促使钻杆与井壁之间产生高频率的撞击以及摩擦。
钻杆失效的类型种类繁多，主要可以概括为三大类型：断裂失效或者是刺穿失效；表面受损以及过量变形。
断裂或者是刺穿失效在失效事故比较常见，疲劳以及腐蚀等因素是罪魁祸首。
而腐蚀也极易造成表面受损，机器磨损也是表面受损。
当所受到的应力超过钻杆能承受的极限的是，则会引起过量变形[1]。
1.1断裂失效①过载断裂：如“鳖钻时的钻柱体断裂”，“钻杆遇卡提升时焊缝热影响区的断裂”。
②氢脆断裂：金属中的氢含量过多时，材料在拉力和应力的作用下很容易产生氢脆。
很多人不知道，由硫化氢和盐酸引起的钻柱应力腐蚀断裂也是由于氢的作用造成的。
③应力腐蚀断裂：如“钻杆接触某些腐蚀介质时的应力腐蚀开裂”，“钻柱在含硫油气井中工作时的硫化物应力腐蚀断裂”。
④低应力脆断：此类失效在钻杆失效中占了很大的比例，是最危险的断裂方式之一。
学习情境四钻井打捞作业项目一钻具事故打捞作业子项目一、钻具事故打捞作业钻具事故是钻井中较常见的事故之一，特别在转盘钻井中，由于钻柱在井下受力非常复杂，若检查不严格或操作不当，就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。
发生钻具事故后，对落入井底的钻具要实施打捞作业，打捞钻具作业是一项细致的技术工作，如果处理不当或打捞作业时间过长，将会增加钻具事故的复杂性，使处理更加困难，甚至造成井的报废。
所以，对钻具事故要以预防为主，加强对钻具的科学管理，严格执行操作规范，尽量消除钻具事故。
任务一、钻具事故的原因与预防Ⅰ、教学目标1、掌握钻具失效的类型和原因、作用机理；2、掌握基本的钻具事故预防方法和措施；3、初步具有预防钻具事故操作、维护的动手能力。
Ⅱ、工作任务描述钻井事故中常遇的一类事故就是钻具事故，要减少钻具事故的发生，预防是第一重要的。
做好钻具事故的预防工作，必须知道钻具事故发生的来龙去脉，必须掌握基本的钻具事故的原因分析和判断技能，这样才能有针对性、有目的、有效率的做好钻具安全防护工作。
本工作任务就是在归纳了钻具事故的破坏类型、特征、原因的基础上，结合现场实际提出钻具事故预防的方法和措施，着重于工作过程的钻具安全防护工作的实施和确保钻具使用安全。
钻具安全防护涉及到金属管材性能、管材结构、管材受力、管材腐蚀、钻井液、地层等诸方面基础知识和专业知识，是一个系统工程。
因此钻具使用、操作人员，必须具备钻具安全防护的基本知识和基本操作技能。
Ⅲ、学习任务及知识点阐述学习和理解钻具事故的产生原因、破坏的机理、破坏特征等理论知识，是更好的掌握和实施钻具安全防护工作的基础。
通过对钻具事故发生过程的原因探讨，才能真正掌握钻具事故预防的方法和措施；才能做好钻具安全防护的工作。
学材钻具失效在世界各油田普遍存在，原因各不相同，失效机理也很复杂，但都与钻具结构，材料特性，地层情况，钻井工艺和使用水平有关。
我们知道石油钻具的受力状况和井下环境非常恶劣，长期处在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，承受拉、压、弯、扭、液力等载荷作用，同时还伴随着各种复杂振动，使其成为钻井设备工具中的一个薄弱环节，在钻井过程中钻具任何部位失效都可能造成严重的后果，甚至使井报废。
