基于CAE的卡瓦对钻杆造成的咬痕分析

钻杆卡瓦是在钻井起下钻过程中用到的一种重要的井口工具,针对卡瓦夹持对钻杆表面造成牙痕的问题,对卡瓦夹持钻杆进行受力分析,结合弹塑性力学与接触力学相关理论,分别考虑卡瓦牙的材料强度与钻杆的材料强度,计算得出夹持不同悬重的钻柱,卡瓦牙在钻杆表面产生的牙痕深度的范围。利用CAE有限元进行仿真分析,得到牙痕深度随悬重的变化规律。通过比较计算出的牙痕深度与现场实际观测的牙痕深度可知,在实际的工作状态下,卡瓦力是非均匀地分布在钻杆卡瓦夹持区上的。

某井S135钢级钻杆挤扁原因

某井钻井作业时发生了多次钻杆挤扁现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、金相检验等方法对钻杆挤扁的原因进行了分析。结果表明:钻杆管体与卡瓦之间的啮合接触不均匀造成应力分布不均匀,当局部的接触应力超过了钻杆管体的屈服强度而使钻杆管体发生塑性变形挤扁,卡瓦牙板磨损较为严重是导致应力分布不均匀的主要原因。