高钢级钻杆韧性指标的研究

随着超深井、定向井等先进钻井技术的应用,高钢级钻杆G105和S135大量使用,钻杆疲劳失效事故频频发生。高钢级钻杆在失效过程中疲劳裂纹稳定扩展长度为60～80 mm。推导出钻杆发生'先刺后断'失效模式的材料韧性指标——冲击功的计算公式,并首次提出应力强度比系数的表示方法。计算结果表明:钻杆材料的冲击功要求值随钻杆临界裂纹长度、应力强度比系数平方和钻杆钢级的增加而增加;为了保证高钢级钻杆发生'先刺后断'的失效模式,冲击功要求值应不低于80 J,抗硫钻杆的冲击功要求值应不低于110 J。