钻具故障分析 - 360文档中心

钻具失效原因分析1

【技术论坛】钻具失效分析及预防钻井过程中，钻具除了受到拉力外，还要受到交替变化的弯曲应力，由于地层变化、转盘旋转等引起的横向振动和扭转振动的周期变化的干扰力，接触的介质是具有一定腐蚀性的钻井液，这些因素加速了钻具的失效。

钻具失效除了造成钻具损失外，打捞作业和停止钻进损失更大，甚至会造成进尺报废。

人们着手分析钻具失效问题，加强对钻具的使用、检测与管理，以减轻这一问题的影响。

钻杆失效类型主要有过量变形、刺穿或断裂及表面损伤。

过量变形是由于工作应力超过材料屈服极限引起；刺穿或断裂在钻柱失效事故中所占的比例较大，主要由于应力腐蚀、疲劳和腐蚀疲劳等原因造成。

表面损伤主要有腐蚀、磨损和机械损伤。

经中石油管材研究中心调查发现，70%的事故是由钻杆内加厚过渡区部位刺穿或断裂引起的。

从表面看，钻杆内加厚过渡区部位的失效有3种表现形式，即裂纹、刺穿和断裂，但实质上都是同一种失效。

钻杆被刺穿是因为泥浆在高压作用下穿过裂纹的缝隙，由于泥浆穿过这种缝隙时的高速流动，进一步扩大了该裂纹，并使之变成孔洞。

因此，刺穿的先决条件是已存在裂纹，多处刺穿孔洞连成一片，大幅度降低了钻杆的承载能力而导致断裂。

钻杆外壁的腐蚀较轻并且均匀，而钻杆内壁表面的腐蚀很不均匀，内加厚过渡区与管体交界处的腐蚀较严重，有许多点蚀坑，而裂纹正起源于这些点蚀坑底部。

有内涂层的钻具内壁腐蚀会减轻很多，但内加厚过渡区与管体交界处的内涂层易被冲蚀。

钻杆内壁的腐蚀以点蚀为主，钻杆出井时其内壁不可避免地残留有泥浆或井下腐蚀介质，如果在存放前未及时冲洗，会使钻杆内涂层剥落的部位产生点蚀，因腐蚀环境是开路系统，能充分吸收空气中的氧气而使腐蚀加速。

在以后的钻井过程中，在点蚀坑底部这个应力集中的地方产生初始裂纹。

钻杆管体腐蚀疲劳裂纹均起源于内壁的点蚀坑，其破坏过程：点蚀坑产生——裂纹萌生——扩展——刺穿。

应力腐蚀破裂是金属在拉应力（外加应力或残留应力）和腐蚀介质的共同作用下引起的一种破坏形式（如氢脆）。

钻具常见失效形式

钻具常见失效形式钻具是石油勘探开发中不可或缺的工具，对于钻探工程来说，钻具的质量和使用寿命直接影响到钻井的效率和成本。

由于石油勘探开发工况的复杂性和钻井作业的多变性，钻具在使用过程中往往会出现各种各样的失效形式。

了解钻具常见失效形式，可以帮助钻井工程师及时发现和解决问题，确保钻具的安全和持久使用。

1. 磨损磨损是钻具常见的失效形式之一，主要包括表面磨损和结构磨损。

表面磨损是指钻具外表面由于与地层岩石的摩擦而导致的表面磨损，主要表现为钻头表面的磨损、钻杆外皮的磨损等。

结构磨损是指钻具内部结构件的磨损，主要包括钻头内部切削结构、连接螺纹等的磨损。

磨损会导致钻具的使用寿命缩短，降低钻井效率，甚至引起严重事故。

2. 疲劳钻具在钻井作业中长时间遭受重复的受载作用，往往会引起材料的疲劳损伤。

疲劳是指在受循环加载下，材料的损伤逐渐积累而最终导致断裂的一种失效形式。

在钻具中，主要表现为钻杆和钻头的疲劳断裂。

由于疲劳断裂的失效形式隐蔽性强，一旦发生可能会造成严重的事故。

在钻井作业中，必须对钻具进行严格的疲劳监测和检测。

3. 腐蚀腐蚀是指钻具在工作液的作用下，材料表面的化学腐蚀或者局部腐蚀而引起的失效形式。

在钻井作业中，作业液中的化学物质和地层岩石中的化学物质会对钻具造成不同程度的腐蚀。

腐蚀会降低钻具的强度和韧性，加快钻具的失效速度。

对于钻具的材料选择和表面处理，必须考虑到腐蚀的影响。

4. 硬件故障硬件故障是指钻具中各种机械连接件、密封件、润滑件等的故障失效。

在钻具中，涉及到大量的机械连接和密封，因此硬件故障是钻具常见的失效形式之一。

硬件故障可能会引起润滑不良、连接螺纹断裂、密封失效等问题，严重影响钻井作业的安全和效率。

5. 裂纹裂纹是指钻具中材料内部或者表面的裂纹。

裂纹可能是由于制造过程中的缺陷、运输过程中的损伤以及工作过程中的受载损伤而引起。

裂纹引起的失效形式主要表现为断裂、塑性变形失效等。

对于裂纹的监测和检测是保障钻具使用安全和延长使用寿命的重要手段。

油田钻具失效原因分析及控制措施研究

油田钻具失效原因分析及控制措施研究油田钻具是石油勘探和开采中不可或缺的重要设备，在石油生产中发挥着至关重要的作用。

在长时间的使用过程中，油田钻具可能会出现失效现象，不仅会造成生产中断和设备损坏，而且还会对环境和人员安全造成潜在威胁。

深入分析油田钻具失效的原因，并提出相应的控制措施，对于提高油田钻具的使用寿命和运行安全具有重要意义。

一、油田钻具失效原因分析1. 磨损和疲劳油田钻具在长时间的作业过程中，受到重复的载荷和振动影响，容易发生磨损和疲劳现象。

特别是在复杂地层条件下，磨损和疲劳问题更为突出，导致钻具寿命大大缩短。

2. 腐蚀油田钻具长期处于恶劣的地下环境中，容易受到泥浆、酸性物质等腐蚀介质的侵蚀，导致钻具表面损坏，甚至出现龟裂、脱落等现象。

3. 设计缺陷油田钻具的设计缺陷也是造成失效的重要原因。

在受力分布不均匀的情况下，可能导致部件断裂；在钻具的连接部位存在设计缺陷时，也容易发生失效。

4. 质量问题油田钻具的质量直接影响着其使用寿命和安全性能。

一些没有经过严格检测和质量控制的钻具可能存在隐患，容易出现失效问题。

5. 错误使用油田钻具的错误使用也是造成失效的重要原因。

操作人员对于钻具的使用不当，或者不符合设计要求的使用方法，容易导致失效。

二、控制措施研究1. 强化维护管理加强对油田钻具的维护管理，定期进行检查和维修，及时发现并修复磨损、腐蚀等问题，可以有效延长钻具的使用寿命。

2. 加强质量控制对油田钻具的生产过程进行严格的质量控制，确保钻具的质量符合设计要求，避免因质量问题造成的失效现象。

3. 完善设计改进油田钻具的设计，提高其受力均匀性和耐腐蚀性能，减少设计缺陷对钻具寿命的影响。

4. 增强人员培训加强对油田钻具使用人员的培训，提高其对钻具正确使用和维护的认识，减少因误操作导致的失效。

5. 强化监测技术引入先进的监测技术，对油田钻具进行实时监测，及时获取钻具的工作状态信息，可以有效预防失效的发生。

螺杆钻具故障分析及排除

万向轴损坏
伴有压力波动，若提起螺杆钻具，压力波动范围减小，起钻检查,更换钻具。
钻头磨损
循环压力正常，起钻检查,更换钻头。
窗体底端
延安精钻石油工程有限公司
2014年4月26日
把钻具提离井底，如果循环压力低于正常循环压力，则起钻检查。
无进尺
循环压力损失变化
检查钻井液流量是否变化。
地层变化
在允许范围内适当改变流量和钻压。
旁通阀处于开位
把钻具提离井底，如果循环压力低于正常循环压力，可启`停泥浆泵两次，如无效起钻检查旁通阀。
马达滞动
把钻具提离井底0.5-1m,如果循环压力正确,可慢慢增加钻压。
泵压升高但不是随钻井深度增加而增长的正常压降
钻头水眼或钻具内部水眼被堵
把钻具提离井底，如果循环压力仍高于正常循环压力，可改变循环流量或上下活动钻具，如无效，则起钻检查,更换钻具。
钻头磨损
继续钻进，如无进尺，起钻更换钻头。
泵压缓慢降低
地层变化
把钻具提离井底，如果循环压力正常，可继续钻进。
钻杆损坏或旁通阀赤坏
螺杆钻具故障分析及排除
螺杆钻具在使用过程中会出现一些异常现象，对照下表基本可以排除，如果出现下表不涉及的一些问题，可与厂技术服务部门联系予以解决。
窗体顶端
异常现象Байду номын сангаас
可能故障
处理方法
泵压突然升高
马达滞动
把钻具提离井底0.5-1m,如果循环压力正确,可慢慢增加钻压
马达传动轴卡死
把钻具提离井底0.5-1m,如果循环压力仍很高,起钻检查,更换钻具。

油田钻具失效原因分析及控制措施研究

油田钻具失效原因分析及控制措施研究油田钻具失效是指在钻井作业过程中，钻具出现各种故障，无法正常运转或达不到预期的使用寿命。

这会严重影响钻井的进展和效率，增加作业成本，甚至导致事故的发生。

对油田钻具失效的原因进行分析并研究相应的控制措施，对保障钻井作业的持续进行和安全生产具有重要意义。

油田钻具失效的原因主要有以下几方面：1. 动力系统失效：动力系统失效包括电机、液压系统、传动装置等故障。

这些故障可能是由于组件磨损、润滑不良、密封件老化等原因导致的。

控制措施包括定期进行设备维护保养，检查机械零部件的磨损情况，加强润滑管理，更新老化的密封件等。

2. 钻头失效：钻头是钻井作业中最容易失效的部件之一。

其失效原因主要有磨损、断刃、堵塞等。

钻头磨损主要是由于井壁岩石的磨蚀作用，尤其是含有砂岩和碳酸盐岩的地层，需要采取合适的防磨措施。

断刃则是指钻头刃部发生断裂，这主要是由于受到过大的冲击或拉伸力造成的。

堵塞则是指钻头刃部被岩石屑、胶结物等物质堵塞，导致无法正常进行钻井作业。

控制措施包括选择合适的钻头材料和结构，进行定期的检查和维护，及时清理堵塞物等。

3. 钻柱及井筒失效：钻柱及井筒是支持钻头和输送钻杆的关键部件，其失效会导致整个钻具系统无法正常工作。

钻柱失效主要是由于疲劳断裂，其原因可能是工作条件超过了其承载能力，也可能是材料质量问题。

井筒失效则是由于井壁结构破坏，主要原因是岩石的强度不够，造成井壁塌陷。

控制措施包括合理设计钻柱和井筒的结构，选择合适的材料，定期进行强度检测和防腐处理等。

4. 钻井液失效：钻井液失效主要指钻井液性能下降，无法满足钻井要求。

钻井液性能下降的原因很多，包括固相物质浓度过高、润滑性能不佳、过滤性能下降等。

这些都可能导致钻井液与井底温度、地层压力不匹配，从而出现井壁稳定问题。

控制措施包括定期检测钻井液性能，及时调整配方，控制固相物质浓度和酸碱度，保证钻井液的稳定性能。

钻井作业中油田钻具失效的原因较多，但通过合理的控制措施可以减少其发生概率。

211261567_钻具失效影响因素分析及规范管理对策＊

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第10期·139·文章编号：2095-6835（2023）10-0139-03钻具失效影响因素分析及规范管理对策＊谭雷川（中国石油集团川庆钻探工程有限公司川西钻探公司，四川成都610051）摘要：在川渝地区超深井钻井过程中，由于井眼轨迹复杂、钻压大、转速高、环境苛刻，钻具失效事故频繁发生。

当钻具在井下发生失效问题后，轻则需要起钻更换钻具，重则导致钻具断裂落井需要进行打捞，严重制约了钻井工程的生产时效。

因此，对钻具失效情况进行系统分析，找出川渝地区超深井钻具失效原因，给出钻具失效预防措施，对降低川渝地区超深井钻具失效、全面提升钻井工程的安全性和可靠性有着十分重要的价值。

关键词：超深井；钻具失效；刺漏；失效分析中图分类号：TE921文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.10.041随着川渝地区天然气勘探开发的不断深入，为了充分探明灯影组等深部气藏情况，川渝地区钻井规模日益增大，超深井数量逐年增多[1-3]。

在钻井过程中由于井眼轨迹复杂、钻压大、转速高、环境苛刻，钻具失效事故频繁发生，严重制约了钻井工程的安全性和可靠性，造成了严重的生产时效滞后和巨大的经济损失[4]。

因此，对川渝地区超深井钻具失效情况进行分析研究，充分了解钻具失效的机理和原因，制定相应的防范措施，对提高钻具使用寿命，预防井下复杂的发生，降低钻井工程风险有着十分重要的价值[5]。

1国内外研究进展19世纪60年代开始，国外初步开展了金属材料失效方面的探索，吸引了众多的研究者[1-3]。

进入20世纪，EWING 和BASQUIN 基于金属材料失效的理论认识，建立了金属失效与疲劳系数的关系模型，该模型后来在钻具力学失效分析中得到了广泛的运用。

紧接着，开展了钻井液腐蚀、金属疲劳等对井下钻具材质的影响分析，认为提高井下钻具钢级、降低钻井液中腐蚀材料的含量可以有效地降低钻具失效的概率。

关于螺杆钻具常见故障的预防及判断讨论

螺杆钻具由于其内部结构相对复杂，因而出现复杂情况的几率也相应增加。

在工作中除加强下井前的地面检查外，还应该做好使用过程中的分析和判断，杜绝事故和复杂情况的发生。

一、做好螺杆钻具的检查螺杆钻具下井使用之前，应当进行细致的检查，确保下井后能正常工作，避免不必要的起下钻和由此造成的损失。

1.检查螺杆钻具。

下井前应确认其为新螺杆钻具或使用后经过正常维修的螺杆钻具。

如果未经拆检和维护保养，可能蕴藏极大的事故隐患，给钻井作业带来不必要的损失。

如果确实需要旧的螺杆钻具再次下井，应仔细检查螺纹部位是否有松动的迹象，螺杆钻具的壳体是否有影响安全的腐蚀或划伤。

新螺杆钻具壳体螺纹在出厂时均已旋紧并涂以锁紧剂，在钻台上不得旋动任何螺纹部位。

2.安装钻头。

用钻头装卸器安装钻头，应当用链钳转动螺杆钻具传动轴的轴头，而且只能反时针旋转(俯视时旋向)，以防止内部螺纹松扣3.检查旁通阀的开启和关闭。

吊起提升短节，把螺杆钻具放入转盘中，把旁通阀置于转盘以上容易观察的位置。

用卡瓦卡牢螺杆钻具，卸去提升短节。

用锤把或木棒压下旁通阀的阀芯，同时向旁通阀注满水，此时旁通阀的阀口应不漏水。

然后撤走木棒，阀芯应被弹簧弹起复位，所注的水应从侧面各孔均匀流出，即可认为正常。

4. 试运转。

接上方钻杆，用方钻杆将螺杆钻具下放到转盘以下，使旁通阀处于转盘以下便于观察的位置。

开动泥浆泵进行泥浆循环，确认旁通阀关闭后，缓慢上提螺杆钻具，观察传动轴的轴头是否转动（注意：试运转时使用小排量,正常情况下应有3~7%的泥浆从轴头处漏出）。

此时旁通阀处于“关闭”位置，不应有泥浆从旁通孔流出。

确认传动轴的轴头正常旋转后，下放钻具使旁痛阀位于转盘以下，停泵，观察旁通阀是否再次打开，使泥浆从旁通阀孔排出。

泵未完全停止以前，不要把旁通阀提到转盘以上，防止污染井台。

试验过程注意观察泵压变化，记录螺杆钻具的在不同排量下的循环压力。

二、螺杆钻具常见故障的判断及处理方法由于深部地层硬，井温高，螺杆钻具工作环境恶劣，同时螺杆钻具内部结构相对复杂，因而出现复杂情况的几率也相应增加，可能遇到各种不正常情况。

钻具常见失效形式

钻具常见失效形式
钻具是油田开发中必不可少的工具，它直接影响到油田的开发效率和成本。

在使用过
程中，钻具也会面临各种失效形式，这些失效形式对钻井作业造成了不小的影响。

本文将
对钻具常见的失效形式进行分析和总结，以便钻井作业人员更好地了解钻具的性能和使用
要求，从而提高钻井作业的效率和安全。

一、磨损失效
磨损是钻具常见的失效形式之一，主要是由于钻具长时间的使用和磨削作业导致的表
面磨损。

磨损失效会导致钻具的尺寸减小、表面粗糙度增加和加工精度下降，进而降低了
钻具的使用寿命和性能。

磨损失效的主要原因包括材料的选择不当、工艺不合理和使用条
件恶劣等因素。

在钻井作业中，钻具的磨损失效会导致井下作业的停滞和生产效率的下降，因此必须采取相应的措施来延缓钻具的磨损速度，比如采用高强度的材料和表面涂层技术，以提高钻具的抗磨损能力。

七、其它失效形式
除了上述几种常见的失效形式之外，钻具还可能出现其它形式的失效，比如过磨、裂缝、松动等。

这些失效形式都会严重影响钻具的使用效率和安全性，因此在钻具的设计、
制造和使用过程中，必须充分考虑并严格控制这些失效形式的产生，以提高钻井作业的效
率和安全。

钻具常见的失效形式包括磨损、断裂、腐蚀、塑性变形、疲劳、磨损、腐蚀和疲劳共
同作用以及其它形式的失效。

这些失效形式对钻具的使用效率和安全性都会产生不同程度
的影响，因此在钻井作业中，必须采取相应的措施来降低这些失效形式的产生，以提高钻
具的使用寿命和性能。

希望本文能够对广大钻井作业人员有所帮助，从而更好地应对钻具
的失效问题，提高钻井作业的效率和安全。

钻具常见失效形式

钻具常见失效形式钻具是石油钻井中的重要工具，用于在地表进行钻井作业，具有耐磨、耐高温和高强度等特点。

在实际工作中，由于工况复杂和长时间使用等原因，钻具常常会发生各种失效形式。

本文将介绍钻具常见的失效形式并进行详细分析。

钻头失效是钻具中最常见的失效形式之一。

钻头在实际作业中受到了很大的冲击和摩擦力，容易出现磨损和断裂等问题。

磨损主要表现为切削齿和锥度的磨损，主要原因是岩石的硬度大，钻头在切削过程中容易受到磨损。

断裂主要是由于钻头的材质质量差、工况复杂以及过度磨损等原因导致的，严重影响钻具的使用寿命和效率。

钢丝绳断裂也是钻具常见的失效形式之一。

钻井时，钢丝绳要经受较大的拉力，并且长时间使用容易出现断裂问题。

钢丝绳的断裂主要由于疲劳、腐蚀和磨损等原因引起。

疲劳断裂是由于钢丝绳长时间在弯曲和张力交替作用下，造成金属疲劳破坏。

腐蚀则是由于钢丝绳长时间暴露在潮湿、高温和酸碱等腐蚀介质中导致的。

磨损则主要是由于钢丝绳在滑轮等部位摩擦而造成的。

管柱失效也是钻具常见的失效形式之一。

管柱是负责将钻头送到井底并同时进行钻进作业的重要部件，容易因各种原因导致失效。

管柱的失效形式主要有塑性变形、捻度过大和疲劳断裂等。

塑性变形是由于管柱产生的塑性应变超过其材料的塑性极限而造成的。

捻度过大是指管柱在进行旋转运动时，由于扭力太大而导致破损。

疲劳断裂是由于管柱在工作中长时间受到往复应力作用而出现疲劳破坏。

钻柱失效也是钻具常见的失效形式之一。

钻柱是全部钻具的主体部分，承受着很大的拉压力和扭矩。

钻柱的失效形式主要有腐蚀磨损、金属疲劳断裂和材料缺陷等。

腐蚀磨损是由于钻柱长时间暴露在潮湿、高温和酸碱等腐蚀介质中而导致的。

金属疲劳断裂是由于钻柱长时间在往复载荷下产生的疲劳破坏。

材料缺陷则是由于钻柱材料质量不好或制造工艺不合格导致的。

钻具常见的失效形式包括钻头失效、钢丝绳断裂、管柱失效和钻柱失效等。

这些失效形式都与工况复杂、材料质量和使用寿命等因素有关。

钻具常见失效形式

钻具常见失效形式钻具是石油钻井中的重要工具，常见的失效形式对钻井作业的安全和效率都有重大影响。

钻具失效主要包括钻头损失、钻杆变形、接头损坏、尾管磨损和螺纹磨损等多种形式。

本文将就钻具常见的失效形式进行详细介绍，以便石油钻井工作人员能够及时发现和解决问题，确保钻井作业的顺利进行。

一、钻头损失钻头是钻井中最关键的部件之一，其失效会对钻井施工产生重大影响。

钻头损失的主要形式包括钻头磨损和断裂两种。

钻头磨损是因为长时间在高温高压下工作，受到岩石磨损作用而导致的，而钻头断裂则是因为材料本身强度不够或者操作不当造成的。

钻头损失会导致以下问题：一是增加钻井成本，因为需要更换新的钻头；二是延长钻井时间，因为需停机更换钻头；三是增加钻井风险，因为断裂钻头可能造成其他钻具失效或井下事故。

对钻头损失的预防和处理至关重要。

二、钻杆变形钻杆是将旋转动力传递给钻头的关键部件，其稳定性对于钻井作业的安全和效率都至关重要。

在实际作业中，钻杆容易受到扭曲和冲击而发生变形，主要表现为弯曲和挤压两种形式。

钻杆变形会引起以下问题：一是降低钻井作业效率，因为变形后的钻杆难以传递旋转动力，严重影响钻进速度；二是增加井下事故风险，因为变形后的钻杆在旋转时可能造成其他钻具失效或井下故障。

对钻杆变形的监测和处理尤为重要。

三、接头损坏钻杆和钻头之间的接头是承受最大载荷的部件之一，所以其健康状况对于整个钻具工作的稳定性和安全性至关重要。

在实际作业中，接头容易发生断裂、磨损和疲劳等形式的损坏。

接头损坏主要影响主要表现在以下方面：一是增加钻具维护成本，因为需要更换新的接头；二是降低钻具的工作稳定性，因为损坏的接头会导致钻具整体的不稳定；三是增加井下事故风险，因为损坏的接头在工作时可能导致其他钻具失效或井下故障。

对接头的健康状况进行监测和维护就显得尤为重要。

四、尾管磨损尾管是钻井中必不可少的部件之一，它主要用来稳定钻杆和传递旋转动力。

在实际作业中，尾管容易受到岩石磨损的作用而发生磨损，主要表现为管壁厚度的减少和表面粗糙度的增加。

钻具常见失效形式

钻具常见失效形式钻具是石油钻采工程中非常重要的工具，它承担着将钻头送入地下并钻取地下矿藏的任务。

由于工作环境的恶劣和长期的使用，钻具在工作过程中常常会出现各种失效形式。

本文将就钻具常见的失效形式进行详细介绍，以便工程师和操作人员更好的了解钻具的性能和使用情况。

一、磨损失效磨损是钻具常见的失效形式之一，它是由于钻头在岩石中长时间的旋转和钻取导致的表面磨损。

磨损失效会导致钻头的工作效率降低，增加了钻井成本。

磨损失效主要有以下几种形式：1. 表面磨损：钻头表面出现磨损，主要是由于岩石对钻头的作用力过大，导致钻头表面材料的脱落和磨损。

2. 刀具磨损：钻头的刀具部位磨损严重，主要是由于刀具材料的硬度不足或者岩石的硬度过高。

3. 尾部磨损：钻头尾部的磨损会导致钻具的稳定性降低，影响钻孔的质量。

对于磨损失效，可以通过使用更耐磨的材料或者加强刀具的冷却和润滑来减少磨损的发生。

二、疲劳失效疲劳失效是由于钻具在长期恶劣条件下的重复受力和振动导致的损坏，主要表现在以下几个方面：1. 弯曲疲劳：钻杆在弯曲和扭转的工作环境下，容易发生弯曲疲劳，导致钻杆断裂。

对于疲劳失效，可以通过提高钻具的材料强度和韧性，减少振动和冲击，以及增加钻具的润滑和冷却来减少疲劳失效的发生。

三、腐蚀失效1. 酸性腐蚀：在酸性地层中钻井时，钻具容易受到酸性岩石的侵蚀，导致钻具表面产生腐蚀，甚至引起钻具的断裂。

对于腐蚀失效，可以通过选择耐腐蚀的钻具材料，采用合适的腐蚀防护措施，如涂覆防腐蚀涂层等来减少腐蚀失效的发生。

四、塑性变形失效1. 变形弯曲：在高温和高压条件下，钻具容易发生变形和弯曲，导致钻具无法正常工作。

钻具在工作过程中会受到各种因素的影响，从而导致各种失效形式的发生。

针对这些失效形式，需要根据具体情况采取相应的预防和修复措施，以保证钻具的正常工作和长期使用。

希望本文的介绍对大家有所帮助，谢谢！。

油田钻具失效原因分析及控制措施研究

油田钻具失效原因分析及控制措施研究随着能源需求的不断增加，油田开采也越来越受到关注。

而钻具作为油田开采的关键设备之一，其失效对于油田开采的影响非常大。

本文主要研究油田钻具失效的原因及控制措施。

1. 磨损钻具在高温、高压、高速条件下进行作业，由于受到地层中石英等硬质颗粒物的磨损，会导致钻具零件表面的磨损和疲劳性断裂。

2. 腐蚀油井内地下水含氧量较高，有机酸等腐蚀物质也较为丰富，这些物质都会对钻具及其零部件产生腐蚀，使钻具失效。

3. 应力损伤钻具经历高频破碎冲击、挤压及弯曲应力等多重应力，并且长时间处于高温和高压状态下，容易发生塑性变形和应力集中，导致钻具应力损伤。

4. 疲劳断裂钻具长期在高温、高压、高速及大力场作业条件下，使其零部件经历反复应力作用，容易产生疲劳断裂失效。

5. 加工缺陷厂家在进行钻具零部件的生产和加工过程中，如果存在缺陷，例如表面裂纹、杂质、夹杂等，会影响钻具的力学性能，从而影响其使用寿命。

1. 加强检测和质量控制在生产钻具的过程中，加强对钻具零部件的检测和质量控制，尽可能排除其中存在的加工缺陷和质量问题，提高钻具的可靠性和安全性。

2. 加强维护和保养及时清理和更换钻具零部件，保养润滑系统和电机等，维持设备的优良状态，减少钻具的磨损和腐蚀等失效问题。

3. 采用合适的钻具材料选择合适的钢材和合金材料，具备高强度、耐磨、耐蚀和耐高温的特点，提高钻具零部件的力学性能和使用寿命。

4. 拓宽钻井液体系钻井液中添加防腐剂等物质，减少腐蚀对钻具的影响。

另外，根据地层情况，调整钻井液体系的比例，使其更加适用于不同类型的地层。

5. 设计优化改善钻具的结构和设计，优化設備性能，减少应力集中和疲劳受损，提高设备的可靠性和使用寿命。

综上所述，钻具的失效原因众多，需要从加强质量控制、加强维护和保养、合理使用、合理设计等多个方面入手，综合使用各种技术手段和管理方法，才能有效地控制其失效，提高油田开采效率，保障设备安全。

钻具事故原因处理及预防措施

钻具事故原因处理及预防措施1、概念：是指钻杆、钻铤及其它入井工具、辅助工具在井下发生的各种事故的总称。

发生钻具事故后，遗留在井内的钻具叫“落鱼”，“落鱼”的顶端叫“鱼顶”或“鱼头”。

2、常见的钻具事故及发生的原因（1）钻具折断：（1）钻杆本体折断：由于钻杆质量或管壁变薄、卡瓦牙刻痕或其它外伤、各种腐蚀痕迹等，使钻杆强度减小。

钻杆在井内受到较大拉力及扭矩作用力时（如卡钻或蹩、跳钻、强拉、硬转）而折断。

一般发生在距离母扣端1.2m以内。

（2）钻铤粗扣折断：由于钻铤刚度大，而粗扣处则小得多。

当钻铤在井内工作时要受到压、扭、弯等复合负荷作用力时，丝扣加工质量或操作不当都会造成折断。

一般常发生在钻铤母扣根部退刀槽余扣处或公扣根部的应力集中部位。

（2）钻具脱扣：脱扣是指丝扣未损坏，钻具各种原因（蹩、反转或打倒车）将丝扣倒开脱扣。

（3）钻具滑扣：是指丝扣受力后拉脱滑开。

主要原因是由于丝扣上卸扣次数过多，丝扣磨损、上扣不紧、钻井液冲刺磨损、扣型不合标准等造成滑扣。

3、钻具事故的处理钻具事故发生后，应该依据事故的性质及时处理。

如果是钻具脱扣或滑扣，则应尽快采取井下对扣打捞“落鱼”。

若对扣失败，则应按照钻具折断进行处理。

钻具折断后，要依据起出钻具的断口形状、水眼尺寸及外径，判断“鱼顶”形状和选择适当的打捞工具。

除常用的工具外，还可以进行特殊设计。

（1）钻具事故处理常用工具卡瓦打捞筒、打捞矛、公锥、母锥、安全接头、印模、壁钩、倒扣接头、磁铁打捞器等。

公锥母锥磁铁打捞器1接头2 体部3上磁极4衬筒5磁芯6下磁极7引鞋篮式卡瓦打捞筒结构螺旋卡瓦打捞筒结构平底磨鞋卡瓦打捞矛（1心轴2卡瓦3释放环4引鞋）2、常用打捞工具的用途（1）公锥：是从落鱼内孔打捞的一种常用工具，宜在管壁较厚的部位使用，通常用于钻铤、钻杆接头、钻杆加厚部分打捞，而对钻杆及套管本体不宜使用。

（2）母锥：母锥是从落鱼外部打捞的一种工具，它不受管壁厚薄的限制，但却要受井眼直径的限制，一般要求母锥最大外径10~20mm。

旋挖钻机的故障诊断与排除

旋挖钻机的故障诊断与排除第一节钻机部件常见故障的诊断与排除故障现象问题分析处理方法判别方法停机后钻杆缓慢下落摩擦片之间间隙过大更换停机后自动下溜补油管不足检查补油压力用表测量浮动电磁阀卡滞不回中位清洗阀芯或更换将电器插头拔掉，手动浮动电磁阀正常操作下放过程中突然掉钻现象主卷压力值有偏差测量主卷压力值用表测量，并记录准确的读数外界温度太低，液压油温度太粘稠将液压油散热器挡住，让温度在仪表上保持有三格，降低粘稠度。

先观看仪表温度，还可以用温度计测量液压油温度液压油清洁度太低。

用高精度过滤器过滤液压油或者更换新液压油,更换新的滤芯。

用力士乐清洁度检测仪器检测补油管位置不理想，补油管最好是接在马达的S口上，不要接在BVD制动阀上目测。

电磁阀卡滞。

清洗阀芯或更换，将电器插头拔掉，手动浮动电磁阀钻杆在卸土时，有时溜钻杆制动缸油封损坏更换打开减速机加齿轮油堵头，齿轮油太稀主卷补油不足引起接好补油管主卷扬在放钻杆时出现掉钻现象马达溢流阀卡滞，使阀芯不能回位拆下马达溢流阀清洗溢流阀，重新装配定量马达上提是B口溢流阀主卷扬只有下放动作马达溢流阀卡滞，使阀芯不能回位拆下马达溢流阀清洗溢流阀，重新装配定量马达下放是A口溢流阀马达溢流阀压力调整太低测量主卷上提压力.不合要求的重新调整压力主卷扬不减速机磨擦片问题更换能上提也不能下降减速机齿轮轴承问题打开减速箱，更换损坏零件马达问题更换或修复马达 BVD制动阀问题检查减压阀中的弹簧，阀芯。

主卷扬无浮动浮动电磁阀卡滞清洗或更换拔掉插头。

手动电磁阀线路故障。

重新接线用万用表测量磨擦片烧结更换主卷扬无动作，溢流阀溢流手柄按钮问题。

清先手柄按钮用万用表测量主卷扬主油管压力正常但不能动作减速机摩擦片烧结更换摩擦片拔开马达，目测摩擦片减速机齿轮损坏更换打开减速箱，更换损坏零件制动缸油封损坏更换BVD制动阀故障拆卸检查、清洗测上提和下放时制动管压力值。

螺杆钻具故障分析及排除

螺杆钻具故障分析及排除
从现场观察钻井液的压力变化和进尺情况，可发现和分析判断钻进过程中的许多问题，根据正确的分析，采用相应的措施来解决，将可节省起下钻的时间和费用（见表2）
说明：根据水力推力与钻压平衡图可确定平衡点和最佳钻压、最大推荐钻压、推荐钻头水眼压降和推力轴承负荷，从而获得最佳钻井效果，具体使用方法如下：最佳钻压：从图上选择相应的钻头水眼压降→沿压降线找出与钻压座标交点→该交点的钻压值即为该钻头水眼压降下推力轴承受力为零时的最佳钻压。

最大推荐钻压：从图上选择相应的钻头水眼压降→沿压降线找出与推力轴承最大负荷线的交点→从该交点向钻压座标线作垂线→该交点的值即为最大推荐钻压。

推荐钻头水眼压降：从钻压座标线找出与已知钻压值最近的一条钻头水眼压降线→该值即为推荐钻头水眼压降。

推力轴承负荷：从已知钻压值作一条垂线→与对应钻头水眼压降线相交→从该交点作一水平线与推力轴承负荷线相交→该交点即为推力轴承负荷。

附录二 DT导向螺杆钻具技术参数图表。

钻具失效分析

钻具失效分析
• API BULLETIN 5C3
套管、油管、钻杆和管线管性能计算公式公报
提供了不同管子性能的计
算公式及有关其它发展和应用
的资料。
钻具失效分析
•API RP 7A1 旋转台肩接头螺纹脂试验推荐作法
规定了钻具螺纹脂的材料和试验方法。
钻具失效分析
API标准级别
包含了绝大多数管材、工具的尺寸规格、钢级，解决了互换性问题。
钻具失效分析
钻进过程中钻柱受力
中和点及附近受力钻柱上不受拉力又不受压力的位置称为
中和点。中和点将钻柱分为下部钻柱和上部钻柱。钻头在井底工作不稳定和不均匀送钻操作，会使中和点移动。中和点受交变载荷。钻压不超过钻铤重量的80％，保证中和点在钻铤上。
钻具失效分析
下部钻柱受力下部钻柱（钻铤）大部分重量施
钻具失效分析
油田失效统计（2002）
失效次数
180
160
155
140
120
100
80
60
40
37
20 1
0
接头
钻杆
钻铤
钻具名称
钻具失效分析
塔指钻具失效
会战初期震击器、钻具稳定器、转换接头、钢丝绳、取心工具失效事故多。
目前钻杆失效、工具等失效事故多。
吊卡事故发生多起。
钻具失效分析
• 几种常见的钻具失效形式
钻具失效分析
• 177.8mm钻铤NC50接头 • 内径57.2mm
BSR=2.54:1 • 内径71.4mm
BSR=2.73:1
钻具失效分析
• 内径=100mm BSR=4.16:1
钻具失效分析

凿岩台车钻具损坏的故障分析与排除

凿岩台车钻具损坏的故障分析与排除1.供液系统故障供液系统故障可能导致钻井过程中没有足够的冷却和润滑液，从而造成钻具损坏。

一般的故障可能包括供液泵故障、管道堵塞或泄漏等。

对于供液泵故障，可以首先检查电气连接是否正常，然后检查泵的进出口是否有杂物堵塞，若没有发现异常，可能是泵的内部零件损坏，需要修理或更换泵。

对于管道堵塞或泄漏，可以检查管道连接口是否紧固，有无损坏或腐蚀，同时检查管道内是否有杂物阻塞。

2.回水系统故障回水系统故障可能导致钻孔底部的岩屑无法有效地排出，从而增加钻头与岩石之间的摩擦，加剧钻具的磨损。

常见的故障包括回水泵故障、回水管道堵塞或漏水等。

对于回水泵故障，可以采取与供液泵类似的排除方法。

对于回水管道堵塞或漏水，可以检查管道连接是否紧固，有无损坏或腐蚀，同时检查管道内外是否有杂物堵塞或泄漏。

3.电气系统故障电气系统故障可能导致钻具无法正常工作或发生各种预警和报警。

常见的故障包括电机故障、电气线路故障、电气设备损坏等。

对于电机故障，可以检查电机的电源是否正常、电机是否过热或过载等。

对于电气线路故障，可以检查线路是否断路、短路或接触不良等。

对于电气设备损坏，需要检查设备的连接是否松动、损坏或烧毁，并及时修复或更换。

4.机械系统故障机械系统故障可能导致钻具无法正常运行或出现异常振动等问题。

常见的故障包括轴承故障、齿轮故障、密封件磨损等。

对于轴承故障，可以检查轴承是否损坏、润滑油是否不足或过多等。

对于齿轮故障，可以检查齿轮是否有磨损、损坏或断裂等。

对于密封件磨损，可以检查密封件是否老化、松动或损坏，并及时更换。

针对凿岩台车钻具损坏的故障，我们应该及时进行故障分析与排除，以保证钻具的正常运行和延长使用寿命。

同时，定期进行钻具的检修与保养工作，加强设备管理和维护，将有助于减少故障发生的可能性。

深海浅钻运行故障与维护分析

高压低温的深海底,所以在设备作业运行过程中容
钻的使用和检修人员就有较高的综合技能要求,对出
易出现各种各样的故障,直接影响海上生产的进度。
为了降低深海浅钻在作业运行时的故障几率,应该
现的问题应能快速定位故障点,准确分析故障类型,
提出合理的解决措施,减少维修时间。同时,分析及
由相关专业技术人员提前做好预防措施并能够对常
产造成不利影响,提高深海浅钻作业的连续性和
(下转第 20 页)
上位机操控室建立联系,通过浅钻本体上的摄像头
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
20
孙智超等:塔里木盆地沙漠区深层地震剖面拼接和深层成像技术
第 23 卷
第2期
1011 1021.
[
6] 王元波.三维地震处理连片拼接技术[
钻具各部件,卡簧座涂抹黄油;岩心内管组件组装
时,注意钻杆内管与上部接头之间应转动灵活,否则
图2 高压击穿
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2
.3
.2 通讯故障
深海浅钻通过光电复合缆内的光纤传输信号至
应用油清洗;安装内管拔岩心卡环,要保证锥度小头
朝下;调节内管与接头之间螺母,使内管出口处离钻
变压器存在三相电不平衡,会增加电能损耗,影
响水下电机的效率,危害用电设备的安全运行[12]。
执行情况和设备整体运行状态。
(
2)入水前检查。设备入水前需先对设备进行
甲板模拟演示,确定设备运行正常,特别时第一次入

钻井机械设备常见故障分析与维修方法

钻井机械设备常见故障分析与维修方法摘要：石油钻井机械设备在作业过程中受多种因素的影响。

严重时，会造成作业损坏甚至报废，给油田生产造成损失。

为了避免钻井机械设备的故障，保证钻井机械设备的正常运行，必须保持设备处于良好的技术状态，及时维护保养起着不可或缺的作用。

分析了钻机机械设备常见故障的原因，提出了机械设备的故障排除和维修方法。

关键词：钻井机械，设备故障，维护，维修1 石油钻井机械设备排障与维修工作的必要性在石油钻井工程中，由于许多不确定因素和固定因素的综合影响，钻井机械设备在日常运行中往往受到多方面的影响，对工程施工影响不大，造成安全事故。

加强故障排查和维修工作的开展，可以有效降低钻井机械设备发生故障的概率。

这就需要科学分析设备维修问题，切实加强对其性能的优化，尽可能保证其处于良好的预览状态，从而提高钻井工程效率，提高企业竞争力。

因此，加强障碍物清除和维护的发展尤为必要2 钻机机械设备常见故障的原因分析2.1.传动系统常见故障机理分析(1)联动机支承轴承温度过高在联动机器的操作过程中，单个支撑轴承会被加热，轴承两侧的端盖不会挤出新的润滑脂。

正常情况下，可能是润滑油长时间未注入，轴承缺少润滑脂。

移动或调整联动机的皮带张力后，靠近皮带轮的支承轴承被加热。

根本原因是联动机传动皮带过紧，使支撑轴承受较大的径向力，增加摩擦，导致温度升高。

在联动机运行过程中，支承轴承发热并发出声音。

轴承座附近挤出大量润滑脂和金属粉末。

这是因为轴承磨损和损坏，导致轴承温度升高，运动体的冲击发出异常声音。

轴承维护后，如果联动机在运行期间温度升高。

可以认为润滑油中含有杂物。

打入轴承后，摩擦会增加，轴承运行时温度会升高。

(2)减速箱齿轮啮合不良的响声减速箱运行时发出连续、有节奏的明显声音，同时振动较大。

速度越高，负载越重，声音和振动就越大。

这是由于变速器齿轮点蚀后，在啮合过程中由于某些摩擦而产生“嗡嗡”声。

如果减速箱在运行时发出连续、有节奏的明显声音，同时振动较大，则转速越高，负载越重，声音和振动越大。

螺杆钻具故障分析及排除

万向轴损坏
伴有压力波动，若提起螺杆钻具，压力波动范围减小，起钻检查,更换钻具。
钻头磨损
循环压力正常，起钻检查,更换钻头。
窗体底端
延安精钻石油工程有限公司
2014年4月26日
泵压升高但不是随钻井深度增加而增长的正常压降
钻头水眼或钻具内部水眼被堵
把钻具提离井底，如果循环压力仍高于正常循环压力，可改变循环流量或上下活动钻具，如无效，则起钻检查,更换钻具。
钻头磨损
继续钻进，如无进尺，起钻更换钻头。
泵压缓慢降低
地层变化
把钻具提离井底，如果循环压力正常，可继续钻进。
钻杆损坏或旁通阀赤坏
螺杆钻具故障分析及排除
螺杆钻具在使用过程中会出现一些异常现象，对照下表基本可以排除，如果出现下表不涉及的一些问题，可与厂技术服务部门联系予以解决。
窗体顶端
异常现象
可能பைடு நூலகம்障
处理方法
泵压突然升高
马达滞动
把钻具提离井底0.5-1m,如果循环压力正确,可慢慢增加钻压
马达传动轴卡死
把钻具提离井底0.5-1m,如果循环压力仍很高,起钻检查,更换钻具。
把钻具提离井底，如果循环压力低于正常循环压力，则起钻检查。
无进尺
循环压力损失变化
检查钻井液流量是否变化。
地层变化
在允许范围内适当改变流量和钻压。
旁通阀处于开位
把钻具提离井底，如果循环压力低于正常循环压力，可启`停泥浆泵两次，如无效起钻检查旁通阀。
马达滞动
把钻具提离井底0.5-1m,如果循环压力正确,可慢慢增加钻压。