钻铤断裂失效分析

对钻铤断裂原因进行了断口分析、金相检验和力学性能试验。结果表明,钻铤内侧存在大尺寸初始裂纹是导致钻铤使用中断裂的原因,初始裂纹区属退火状态组织的解理断口,断面有严重的氧化和脱碳,属于前处理过程韵应力裂纹。工件内表面存在刀痕等机加工缺陷,造成应力集中促进了裂纹的形式。

钻铤粘螺纹原因分析及试验研究

对钻铤粘螺纹事故进行了调查研究,并进行了宏观形貌和材质分析;对新钻铤材质和螺纹参数进行了检验,并采用不同旋螺纹扭矩对新钻铤试样进行了上卸螺纹试验。通过试验分析,认为钻铤材质和螺纹加工质量合格,钻铤粘螺纹与钻铤材质和加工质量无关,其主要原因是井队操作不当所致。

高抗扭强度钻铤螺纹设计及有限元分析

研制的高抗扭强度钻铤螺纹与API标准钻铤螺纹相比,只是在外螺纹小端增加了一段光滑的圆柱面。该结构可在达到上扣扭矩时,使螺纹内、外台肩同时顶紧,形成2道密封面,不仅增加了螺纹的受力截面积,而且提高了钻铤螺纹连接强度和抗扭强度,大大降低了密封面发生刺漏的几率。有限元分析和现场使用表明,使用高抗扭强度钻铤螺纹是延长钻铤寿命、减少井下事故的一种有效措施。

石油方钻杆窄间隙焊接接头断裂韧性

研究了40CrMnMo石油方钻杆窄间隙脉冲焊接接头动态断裂韧性(KId)的测试及计算方法.结合石油方钻杆的使用方法、管体结构尺寸与焊接特点,试验选用多次冲击三点弯曲试验方法,对方钻杆的焊接接头的断裂韧性进行测定.试验过程采用多次冲击加载方法,用显微镜测量裂纹深度,用FORTRAN语言编程计算a值及KId.结果表明,焊缝的KId为母材的96%,但熔合线的KId值仅为母材的89%,通过分析试件的断口及接头的金相组织,发现熔合线粗大的魏氏组织是导致该区KId值下降的主要原因.

煤矿救生系统地面钻孔用双臂钻杆

在进行矿井的抢险救援时,需要救援人员或一些救援物品、救生系统尽快下井,快速到达受灾区域,通过救援钻孔建立直达灾区的通道进行施救是处理煤矿事故的常用且有效的方法。主要就煤矿救生系统地面钻孔用双臂钻杆进行了研究,对双臂钻杆的结构,机械性能要求、联接螺纹和抗扭强度等进行了探讨。

钻铤螺纹应力分散槽结构改进

介绍了API Spec 7标准、SY/T 5144标准、GB/T 22512.2标准中关于钻铤螺纹应力分散槽结构方面的发展历史。指出原有结构使公、母螺纹啮合的完整扣数目减少,降低其承载能力,并使弯曲强度比增加。提出了螺纹应力分散槽结构的改进方法,减少了应力集中,提高了钻铤螺纹的使用寿命。

球形波纹管胀管器的研制

针对老产品运转不良、容易卡滞、耐磨性差等结构缺点,研制了球形波纹管胀管器。该胀管器主要由接头、球形滚轮体、滚轮轴和锁紧轴等组成。工作时,整个胀管器球体在钻杆的驱动下沿着轴线方向向前运动,球形滚轮体同时沿2条轴线做自转和公转运动;在扭矩足够时胀管器可将波纹管修整到合理圆度和表面平整度,其钢球部分既能保证滚轮体绕滚轮轴流畅转动,又能防止球形滚轮体脱落,保证井下安全施工。中原油田现场应用结果表明,球形胀管器结构简单可靠,密封和润滑效果好,改善了一线工人的劳动条件,消除了安全隐患,具有一定的推广应用价值。