钻杆失效
焊接修复钻杆的失效分析及预防措施_黄成
[收稿日期]2010-02-10 [作者简介]黄成(1974-),男,1994年胜利石油学校毕业,工程师,现从事钻井管具的使用与维护工作。
焊接修复钻杆的失效分析及预防措施黄 成,何元君 (胜利石油管理局黄河钻井总公司,山东东营257000)唐洪发 (川庆钻探工程有限公司培训中心,四川成都610059)王晓晓 (中国石油大学石油工程学院,山东青岛266555)[摘要]概述了摩擦焊修复钻杆的基本情况,通过对胜利油田16起修复钻杆的失效事故进行了统计,分析发现修复钻杆管体失效事故70%发生在内加厚过渡区消失部位,失效原因是结构不合理造成应力集中,产生腐蚀疲劳。
钻杆管体中部失效事故占30%,失效原因是由于磨料磨损造成壁厚变薄及蚀坑造成的腐蚀共同作用的结果。
针对修复钻杆失效的原因,提出了详尽的预防措施和方法。
[关键词]摩擦焊修复钻杆;失效分析;预防;应力集中;腐蚀疲劳[中图分类号]T E28[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2010)03-0312-03钻杆摩擦对焊是利用钻杆管体与接头端面摩擦生热而融合粘结的一种热压焊接法[1]。
我国通过摩擦对焊修复Á127mm 钻杆已有十几年的历史。
修复了大量的钻杆,解决了钻井急需,大大缓解了钻杆供求矛盾,在油田广泛使用,创造了很好的经济效益。
对焊修复钻杆连续使用几年后相继出现了一些问题,如管体或内加厚过渡区部位刺穿、刺断等事故,造成了一定的损失。
鉴于此,笔者对修复钻杆失效原因进行了研究分析,找出了解决措施。
1 对焊修复钻杆失效情况统计钻杆作为钻柱的重要组成部分在井下的受力十分复杂[2]。
钻具涡动引起的钻柱与井壁间的摩擦和高频撞击,钻杆磨损现象十分严重,包括:管体均匀磨损、偏磨、内外表面腐蚀、硬伤等缺陷。
如果这样的钻杆再连续使用上万小时,累计进尺十多万米后,则很可能在薄弱位置发生刺穿、断裂事故。
笔者对胜利油田近年来对焊钻杆管体发生了失效的事故进行了统计。
钻杆失效分析及超声检测技术分析
钻杆失效分析及超声检测技术分析本文从钻杆端区3种失效类型出发，分析其失效原因，并采用超声波探伤检测的方式，对钻杆端区检测波形进行分析，主要对钻杆裂纹、腐蚀坑进行定性定量分析，为对钻杆进行综合评价提供科学依据。
前言：在钻井过程中，钻杆是最常使用的钻具，它在井下会受到拉力、压力、弯曲应力、干扰力等各种力的组合，并且在钻进中还要在其内部通过具有一定腐蚀性的泥浆所有这些因素都会钻杆造成较大的损坏，而在这些因素造成的损坏当中，以钻杆端区出现的事故最多，钻杆刺漏、断裂多发生在钻杆端区位置，因此，对钻杆端区进行超声波检测就显得十分重要。
钻杆失效分析钻杆端区的失效分为3种，即裂纹、刺穿和断裂，这些失效通常是由钻杆内的腐蚀坑造成的，而腐蚀坑是由于钻杆长期在井下作业中收到各种交变应力及泥浆腐蚀冲刷形成，钻杆外壁的腐蚀较浅并且比较均匀，而内部的腐蚀则不同，由于钻杆的长期使用，使得原先在钻杆内壁的涂层部分脱落，裸露的部分在各种交变应力及泥浆腐蚀冲刷下很快就会形成点蚀坑，钻杆端区部位处在一个内径变化区，因此涂层脱落现象较为严重，而这样的点蚀坑出现的也较多，并且腐蚀得较为严重。
在钻井过程中，在点蚀坑的应力集中区诱发裂纹的产生→裂纹在交变应力的作用下扩展→迅速扩展→贯通管体→在管子圆周方向开裂导致泥浆刺漏或钻杆折断。
下面是根据美国石油协会（API）近几年对于钻杆失效部位的数据统计图。
图1 钻杆失效部位统计图从图中可以看到，在钻杆端区部分，缺陷发生率最高的是钻杆内外螺纹加厚端过渡带。
整体上看，母扣端的缺陷分布状况高于公扣端。
这样，借助规律图分析钻杆的端区检测范围，从母扣端至管体1.2m，从公扣端到管体0.9m，用超声波探头做360°覆盖扫查，以保证端区检测的准确性。
便携式超声波设备检测技术腐蚀坑和裂纹是钻杆端区和消失端最为常见且危害最大的缺陷，利用超声波横波检测技术可以检测出裂纹和腐蚀坑的存在。
一旦发现裂纹，不管大小，钻杆必须报废，而腐蚀坑的大小则需要测量该点的剩余壁厚，再依此判断钻杆的级别状况。
钻具常见失效形式
钻具常见失效形式钻井是钻孔采取地层样品的方法，也是勘探石油、天然气最常用的手段。
在钻井过程中，钻具是至关重要的组成部分，其承担着钻孔、转动、传递钻压等功能。
但是钻具在实际使用过程中，受到摩擦、振动、腐蚀等多种因素的影响，使得其出现各种失效形式。
下面我将详细介绍钻具常见失效形式。
一、弯曲失效弯曲失效是指钻具管柱的弯曲度超出正常设计范围，严重时会导致钻杆破裂。
导致弯曲失效的原因可能是以下几方面：1、地质条件：地下岩体变化、地层压力、地下水位等。
2、工况因素：如转速、下荷、井深、钻头型式、推进速度等。
3、管柱的质量：如供应商的加工技术、材料的质量等。
为避免弯曲失效，可以在钻具选择上合理匹配井的地质条件，控制钻井参数的调整，保证管柱的质量等。
二、断裂失效断裂失效是指钻具在钻井过程中发生的破裂现象。
断裂失效原因主要是钻杆的材料强度和切向和轴向载荷。
在挖掘过程中，管柱承受大量的重量和摩擦力，而断裂失效主要由以下因素导致：1、钻杆设计:如果钻杆材料不足以承受挖掘压力，钻杆可能会断裂。
2、钻杆的运转状态:如果钻杆被曲折，扭曲或振动，则管柱可能会断裂。
3、环境影响:如果钻井环境温度变化剧烈，钻杆可能会收缩或扩张，然后从而导致断裂失效。
为避免断裂失效，需要选择适当的钻头和井深，定期更换老化的钻杆，使用高质量的钻具，确保钻杆金属的断裂强度和高强度的金属性质能够抵抗外部的载荷。
三、疲劳失效疲劳失效是指由于钻井过程中的啮合、转动、振动等作用，使得钻具的材料受到多次反复的载荷作用而导致的失效。
疲劳失效通常是由以下原因引起的：1、超负荷：如果管柱承受超出其载荷极限的应力，随着时间的推移，它们将在高载荷情况下疲劳。
2、变形：如果管柱在钻井过程中出现变形，如扭曲、振动等，其疲劳极限会降低。
3、环境因素：诸如温度、酸碱性等环境因素可能导致钻具的材料受到损害。
为了避免疲劳失效，以下是几个重要的措施：1、选择尽可能高的钻杆金属强度。
2、控制切削转速，减少外部载荷情况下的功率。
钻杆接头失效分析
前言2007年1月底，井下作业公司在用φ127（接头NC50）钻杆发生失效，失效形式为螺纹缺损，粘着以及接头密封台肩面撕裂性缺损。
委托方提供的钻杆工作参数为：进尺1243m，钻压4~6T，泵压10Mpa，转速80r/min。
据委托方说明该批钻杆为新产品，第一次使用。
事故发生后，该批钻杆集中放置于井下作业工司油管厂场地，经查看125根钻杆中有9组接头存在损伤，其中严重损伤2组，呈现螺纹被冲刺缺损，而且其中1组有螺纹粘着、撕毁现象；其余7组存在不同程度的接头密封台肩面黏着撕裂性缺损现象。
一、外观形貌分析1严重失效2组钻杆外观形貌如图1~4所示。
螺纹粘着、撕毁图1第1组外螺纹接头外观形貌螺纹粘着、撕毁图2第1组内螺纹接头外观形貌冲击起始区图3第2组内螺纹接头外观形貌图4第2组内螺纹接头外观形貌如图所示：第一组钻杆失效形式为螺纹缺损，粘扣。
从缺损形貌可见，图示内外钻杆接头对应部位同时存在对应的螺纹缺损和黏着形貌，因此图示内外钻杆接头为工作时对接的接头。
外螺纹接头自密封面起第6、7、8扣粘结，内螺纹自密封面起第4、5、6扣粘结；从螺纹缺损形貌分析，可以断定螺纹缺损由高压钻井液冲刺造成。
第一组钻杆失效形式为螺纹缺损，从螺纹缺损形貌分析，可以断定螺纹缺损由高压钻井液冲刺造成。
2接头密封面损伤接头密封面损伤外观形貌如图5~6所示。
7组接头密封面存在图示的撕脱性损伤。
撕脱性损伤图5密封面撕脱性损伤一撕脱性损伤图6密封面撕脱性损伤二自图1所示的接头，按照《SY/T5290-2000石油钻杆接头》之规定，采取材质、机械性能、硬度及金相试样，逐个进行实验。
二、材质分析按照《SY/T5290-2000石油钻杆接头》取样后经直读光谱分析结果如下表1：《SY/T5290-2000石油钻杆接头》规定接头材质为合金钢，且对S，P作出规定，含量不超过0.030%，从检测结果看来，符合标准要求。
三、机械性能按照《SY/T5290-2000石油钻杆接头》取样后，依据《GB/T228金属拉伸试验法》进行试验测得结果如表2。
塔里木油田用钻杆失效原因分析及预防措施
Investigation of Failure Causes for Drill Pipes Used in Tarim Oil Field and Relevant Preventative Actions
Zhou Jie 1， Lu Qiang 1， L ü Shuanlu 1，2， Su Jianwen 1， Feng Shaobo 1， Xie Juliang 1， Wang Zhongsheng 1
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技术交流
塔里木油田用钻杆失效原因分析及预防措施
周 杰 1， 卢 强 1， 吕拴录 1，2， 苏建文 1， 冯少波 1， 谢居良 1， 王中胜 1
（ 1. 塔里木油田 ， 新疆 库尔勒 841000 ； 2. 中国石油大学机电工程学院 ， 北京 100249 ）
摘 要 ： 塔里木油田 钻 井 条 件 苛 刻 ， 钻 杆 受 力 情 况 复 杂 ， 容 易 发 生 钻 杆 失 效 事 故 。 分 析 了 钻 杆 失 效 的 原 因 ，
［6-8］
图 3 钻杆内螺纹接头表层摩擦热裂纹及摩擦热影响区形貌
图 4 钻杆内螺纹接头表面白亮淬火层和高温回火层组织
盘转速超过 70 r/min 时钻柱剧烈扭摆震动 ， 甩打井 口 ， 严重影响了钻井的正常生产 。 钻杆管体和接头由摩擦焊接在一起 ， 钻杆的直 线度是由管体直线度和管体与接头对焊后的同轴度 两部分决定的 。 钻杆管体直线度偏差越大 ， 则钻杆 管体与对焊接头的同轴度偏差就越大 ， 钻杆的直线 度偏差也就越大 ； 管体两端镦粗加厚部分不同方向 的外径差值越大 ， 则对焊后管体与接头的同轴度偏 差就越大 。 钻杆管体是按 API Spec 5D 标准 ［9］生产和检验 的 。 API Spec 5D 标 准 规 定 所 有 Φ 114.3 mm 及 更
石油钻杆的应力失效分析
石油钻杆的应力失效分析摘要：石油钻杆在钻井中是传递动力的主要工具，在摩擦碰橦的下，易出现钻柱裂纹成核、扩展、刺漏以致穿孔和断裂。
文章根据工程常出现的问题，分析了石油钻杆的应力失效断裂分析。
关键词：石油钻杆；应力失效；断裂；分析0引言石油钻杆是钻井过程中主要起传递扭矩和输送泥浆的作用，承受着拉、压、扭、弯曲等交叉作用的复杂应力载荷，要想提高钻杆的工作寿命，加工材料必须具有良好的抗扭、抗冲击、抗弯曲等力学性能，必须采用良好的加工工艺和表面处理措施，提高表面质量，最大限度的消除表面应力集中。
钻杆的材料一般为抗硫材料、铝合金材料、钛合金材料、超高强度钢及新型碳纤维复合材料、凯夫拉材料等等。
国内常用的有95SS、105SS、S135、G105、26CrMoNbTiB、UD—165等等。
这些材料才抗腐蚀、刚磨损、抗疲劳等方面各有所不同，使用的油田也不相同，文章主要针对国内常用的S135材料应用中出现的应力失效断裂情况进行探讨分析。
1.钻杆失效分析的作用失效分析是判断钻杆失效形式、分析失效原因、研究失效处理方法，从而达到改善钻干设计原理和完善加工工艺，减少和预防钻杆因同一原因引起的重复失效断裂的不良现象，降低石油钻采的经济成本。
钻杆是石油钻井设备中必不可少的工具，一般都在恶劣的环境下应用，是，应用频率高，时间长，影响使用寿命的因素多，是石油钻采中最薄弱的环节。
分析钻杆的失效原因，有针对性的加以不断的改进，是防止钻杆断裂，保证在钻井中安全运行的重要措施。
2.钻杆断裂分析文章以某钻井队的两次断裂情况进行着手分析：一是钻杆尺寸为 5 1/2”X9.17mm，钢级是S135在某井下2864.3m时发生了5 1/2“的钻杆断裂事故，该井在2863.2m处遇到了4.5吨的阻力，划眼到2864m，悬重由152吨降到110吨，泵压由20MPa降到14.6MPa，起钻时发生断裂，断口离距离公接头0.62m，断口平齐，断口外径140mm，基本无扭曲塑性变形，断口有140mm长的水泥刺痕。
钻具断裂的失效分析及预防
2017年09月钻具断裂的失效分析及预防张孝兵海照新陈保民(川庆钻探工程公司长庆钻井总公司，陕西西安710018)摘要：油气田勘探开发过程中钻具受力状态十分复杂，所以其失效形式也多种多样。
如过量变形、断裂、表面磨损等。
发生井下钻具断裂事故，处理费用数额大，更甚者会发生打捞失败而弃井。
通过多年井下钻具断裂事故的处理经验、案例分析及试验研究总结出，大多数的钻杆断裂事故都是由于疲劳而引起的。
关键词：失效;疲劳;过量变形;钻具断裂1钻具断裂事故发生的一般规律在钻井实践中观察到的大量钻杆断裂现象可概括为：①钻杆大多数的断裂事故发生于旋转钻进过程中或在钻进后立即提离井底的时候；②大多数断裂发生在据钻杆接头1.2米的范围内；③管体的疲劳和腐蚀疲劳断裂均发生在内加厚过渡区消失处；④在有腐蚀性的洗井液中将引起管体或接头严重坑蚀，从断裂面上看到的这些裂纹是从内表面的腐蚀斑点开始的；⑤上提遇卡而拔断钻杆，断裂位置通常发生在已经产生疲劳裂纹，但尚未发展成为断裂的部位；⑥钻杆接头螺纹的疲劳断裂多发生于内螺纹接头大端第一和第二螺纹牙根部或外螺纹接头大端第一和第二螺纹牙根部。
2钻具断裂事故中钻具的失效形式2.1钻杆管体的疲劳和腐蚀疲劳断裂钻杆发生疲劳和腐蚀疲劳断裂破坏的主要原因是由于钻杆在弯曲井眼中旋转时发生周期性交变旋转弯曲应力以及井下腐蚀介质共同作用所致。
影响钻杆疲劳和腐蚀疲劳断裂的主要因素：①钻杆材料的抗拉强度和疲劳极限的影响；②钻杆材料冲击韧性的影响；③钻杆表面质量的影响；④腐蚀环境的影响；⑤拉伸和弯曲的组合影响；⑥累计疲劳。
2.2钻杆内加厚过渡区刺穿失效事故在钻杆管端镦粗加厚工艺控制过程中，由于内加厚过渡区太短，在钻杆使用中，在该区产生严重的应力集中，进而导致腐蚀集中并形成较深的腐蚀坑。
在旋转钻井过程中，钻杆受到旋转弯曲交变载荷的作用，在腐蚀坑底产生疲劳裂纹，最终导致钻杆刺穿或断裂，这属于钻杆的腐蚀疲劳断裂。
2.3内涂层钻杆加厚过渡区刺穿失效事故（内刺穿）由于钻杆（内涂层）内加厚过渡区的形状不良，在钻杆使用时导致局部涂层脱落并产生集中腐蚀（涂层脱落处的腐蚀速率要远远高于正常的腐蚀速率），很快会产生较深的腐蚀坑。
钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究
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。
钻杆的失效分析
钻杆的失效分析石油钻杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具。
钻杆常处于交变应力并且在与井壁摩擦碰撞的恶劣条件下工作，往往成为整个钻井设备与工具中最薄弱的环节，由裂纹发展致穿孔或完全断裂时有发生。
钻柱裂纹成核、扩展、刺漏等事故及断裂的控制是确保钻杆在钻井中运行安全的重要措施。
为此，本文在前人研究的基础上，结合有限元分析，以实验数据为依据，对钻杆材质进行了宏观和微观分析，具体内容如下： (1)在典型钻杆断口分析方面：研究了钻杆断裂断口的形貌，根据其形貌特征得出了钻杆断裂机制，并为下一步的力学分析和微观分析做前期工作。
(2)在钻杆疲劳和断裂分析方面：主要对钻杆上带有的缺陷进行有限元模拟，得到带裂纹的钻杆的应力集中系数，算出了钻杆的疲劳寿命，对钻杆各部分的裂纹敏感性进行比较，得出了钻杆裂纹出现的危险区域，并根据断裂力学理论和有限元分析获得了微裂纹处的应力强度因子。
(3)在钻杆微观分析方面：首先对钻杆进行金相分析比较，找出钻杆性能差异的根本原因，然后用扫描电镜对钻杆进行微观分析，对裂纹和刺孔进行研究，并进行局部化学成分测量，接着研究了钻杆加厚过渡区内表面喷丸处理工艺对钻杆性能的影响，同时对钻杆进行了显微硬度的测量。
本文的创新点： (1)提出了钻杆失效的过程和概念模型，即内表面缺陷-解理断裂-裂纹疲劳扩展-过载断裂，为解决钻杆失效分析中存在的困惑(各项基本检测参数基本合格，刺穿和断裂仍有发生)提出了分析方法和手段。
提出了加厚过渡带断裂和刺穿的原因之一是墩粗加工时，终止变形温度过低，这一认识为工厂墩粗过程的质量控制提供了依据。
(2)将断裂力学的方法与常规的σ-N疲劳试验相结合，为钻杆疲劳分析提供了方法，即以断裂理论为基础计算出裂纹尖端应力分布，并由此算出相应的应力集中系数。
用应力集中系数法与σ-N曲线相结合，计算带裂纹钻杆的疲劳寿命。
(3)探索了钻杆失效的微观分析方法，用大量的实测找出钻杆的内部微观缺陷。
这对钻杆使用方和制造方都有重要价值。
某井S135钢级钻杆腐蚀失效原因
2021年3月第45卷第3期Vol.45No.3Mar.2021 MATERIALS FOR MECHANICAL ENGINEERING1X)1：10.11973/jxgccl202103018某井S135钢级钻杆腐蚀失效原因陈猛，欧阳志英，余世杰（上海海隆石油管材研究所.上海200949）摘要：某井S135钢级钻杆在钻进约2395m时发生腐蚀失效。
采用宏观形貌、断口形貌观察，显微组织分析，化学成分、硬度、腐蚀产物成分测试对其失效原因进行了分析。
结果表明：该钻杆的失效方式为腐蚀疲劳失效，钻杆内壁的氧含量偏高及内壁加厚过渡带区域存在应力集中，导致加厚过渡带区域发生严重点蚀，点蚀坑底部萌生疲劳裂纹并扩展，最终钻杆失效；建议使用内壁带防腐涂层的钻杆，并在钻井液中添加缓蚀剂，降低溶解氧对内壁的腐蚀作用，同时优化井深结构，减缓内壁加厚过渡带区域的应力集中。
关键词：S135钢级钻杆；加厚过渡带区域；点蚀；氧含量；应力集中；疲劳裂纹中图分类号：TH142.2文献标志码：B文章编号：1000-373&2021）03-0093-05Reasons for Corrosion Failure of S135Steel Grade Drill Pipe in aCertain WellCHEN Meng.OUYANG Zhiying.YU Shijie(Shanghai Hi l ong Oil Tubular Goods Research Institute»Shanghai200949,China)Abstract:The S135steel grade drill pipe of a certain well suffered corrosion failure when the drilling distance was about2395m.The fracture reason was analyzed by macromorphology and fracture morphology observation, microstructure analysis,and chemical composition,hardness,and corrosion product composition tests.The results show that the failure mode of the drill pipe was corrosion fatigue failure.The inner wall of the drill pipe had high oxygen content and stress concentration in the thickened transition zone of inner wall,resulting in severe pitting corrosion in the thickened transition zone.Fatigue cracks were initiated in the bottom of the pits and propagated, fainally leading to the failure of the drill pipe.It was recommended to use the drill pipe with anticorrosive coating of inner wall,add corrosion inhibitor to the drilling fluid to reduce the corrosion effect of dissolved oxygen on the inner wall,and optimize the well depth structure to reduce stress concentration.Key words:SI35steel grade drill pipe；thickened transition zone；pitting；oxygen content；stress concentration；fatigue crack0引言一批新钻杆在某井中累计钻进约2395m,钻进时间约1380h时发生腐蚀失效。
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。
钻杆管体横向开裂失效原因分析与预防
钻杆管体横向开裂失效原因分析与预防摘要：经济和科技不断的发展，使得钻井技术水平不断提升，本文就对发生横向开裂的失效钻杆进行断口形貌的宏观及微观观察、金相分析、物相分析，以及对钻杆尺寸、化学成分及力学性能的综合分析，并结合钻杆的受力状态，指出钻杆的失效原因是钻井液中的氧气对钻杆的内外表面产生严重腐蚀。
并提出了预防措施及建议。
关键词：钻杆；腐蚀；交变载荷；横向开裂；失效分析引言钻杆作为钻柱系统的重要组成部分，是影响钻井安全和钻进效率的关键部件，由于钻杆在使用过程中承受拉压弯扭等复杂交变载荷的作用，同时还受环境介质的影响，钻杆的主要失效有管体刺穿和断裂、接头螺纹黏扣、刺漏和断裂等形式。
一旦发生钻杆失效，尤其是断裂，极易引发严重的钻井事故，造成重大经济损失。
所以针对钻杆失效形式进行原因分析并采取措施避免，具有重要意义。
1实例某钻井公司在吉林省白山市进行地热井施工。
该区域为中朝准台地北缘东段，处于浑江凹陷、褶皱断层带上，为单斜构造。
地层总体走向北东45°，倾向东南，倾角在30～40°。
地热井主要钻遇地层为：0～10m，新生界第四系，岩性为砂层、砾石层黏土层；10～695.5m，中生界侏罗－白垩系，岩性为黄绿色、粉色砂岩，夹泥岩；695.50～1930m，元古界震旦系桥头组、万隆组和八道江组，岩性为灰岩、板状粉砂岩、石英砂岩。
地热井设计井深2500m，施工目的层为1200～2500m的含水层段。
施工使用钻机为石油30。
事故发生时井深1320m，距井底135～140m的一支Φ127mm×9.19mm，G105钢级钻杆，提钻时发现管体有横向裂纹，尚未造成刺漏和折断，钻杆管体材质为26CrMo4s/2钢，钻杆开裂部位距内螺纹接头端面2.5m处。
钻具配置为Φ215.9mm镶齿牙轮钻头+Φ178mm钻铤4支+Φ165mm钻铤8支+Φ127mm钻杆，钻进过程中泵压4.5MPa，钻压2～3t，钻井液pH=7。
钻具失效事故的原因分析及对策 - 副本
*杨自林,1960年生,工程师;1981年毕业于重庆石油校矿机专业,一直从事石油钻具、工具技术管理工作,曾发表论文多篇。
地址:(401237)重庆市长寿县云台镇。
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钻具失效事故的原因分析及对策杨自林* 游华江 蹇宗承(四川石油管理局川东钻探公司)杨自林等.钻具失效事故的原因分析及对策.天然气工业,2000;20(3):57~59摘 要 石油钻柱主要由方钻杆、钻杆、钻铤三大部分组成,因服役条件十分恶劣,使其成为钻井设备工具中的一个薄弱环节。
特别是在深井、超深井及复杂地质环境条件下钻井,钻具失效事故时有发生,四川川东地区仅1996年~1997年间就发生了303次钻具井下断裂事故,造成了很大的经济损失。
防止和减少钻具失效,关键在预防,为此,根据钻柱各部分在井内的受力特点不同将其划分为钻柱井口处、零应力点上部、零应力点附近、零应力点下部四个钻具失效段进行研究,查出其失效的实质及根本原因,提出科学可行的防范措施,有利于全面系统地预防预测钻具失效。
文章从分析钻具在使用过程中的受力情况出发,根据钻柱各部位在井内的受力情况,剖析了四种经常发生的、带共性的钻柱失效的主要特征及根本原因,重点提出了比较可行的、科学的预防这几种常发性钻具失效事故的有效措施和看法。
主题词 钻井 钻井工具 钻具事故 钻柱损坏 分析由于钻柱工作条件十分恶劣和钻柱结构的内在原因,形成了一个薄弱环节,其应力敏感区、敏感点是其频繁发生失效事故的根本所在,特别是在川东地区高硬度、多断层、高含硫、高压力、大倾角的高陡地质环境中打井,每年要发生几十次乃至上百次的钻具失效事故,约占中国石油天然气总公司的1/5~1/6,损失相当惊人。
这些钻具失效事故按其失效特征和原因,以及在钻柱上的不同部位,可归纳为几种常发性和带有共性的钻具失效。
钻具失效一般由钻具本身质量问题或钻具使用管理不当造成。
作为钻具本身质量问题,国内外有关研究机构(如我国石油管材研究所)已开展了大量富有成效的研究工作。
钻具常见失效形式
钻具常见失效形式1. 磨损失效钻具工作在极端的条件下，接触到各种岩石、油层和地层物质，磨损是不可避免的。
当钻头、钻杆、鉤股等受到磨损，其工作性能将随之降低，直至失效。
磨损失效不仅与钻具的使用寿命有关，也与磨损的程度和类型有关。
磨损会导致钻具的稳定性下降，也会削弱其抵抗疲劳和损伤的能力。
为了减轻磨损，可以采用增加牢固性、涂抹保护剂、提高钻头硬度等方法。
2. 疲劳失效钻具在长时间的工作中，容易因承受动载荷或震动、应力等因素而产生微小的裂纹和损伤，这些损伤将会逐渐积累，最终导致疲劳失效。
疲劳失效常见于钻铤，其工作强度较大，受到动载荷和振动的影响较大，容易出现裂纹和损伤。
疲劳失效对钻具的损害往往是无法预测和避免的，因此在钻探作业中，定期检查、维修和加强钻具是非常必要的。
3. 腐蚀失效钻具常常与含有酸、盐等腐蚀性物质的地层和井液接触，其中钢铁材料很容易受到侵蚀，导致钻具失效。
腐蚀造成的失效往往是渐进的，逐渐减小钻具的承载能力和稳定性。
为了延长钻具的使用寿命和减少腐蚀失效，可以采用提高钢铁材料的抗腐蚀性能、换用更加抗腐蚀的材料等方式。
4. 爆炸失效在钻探作业中，常常需要使用火药等炸药或高压水流等工具进行疏通或爆侧作业，这些操作可能会造成钻具的爆炸失效。
爆炸失效就是钻具因承受超过其强度极限的压力而爆炸破裂。
钻井作业中，需要特别注意安全事项，严格控制炸药和高压水流等工具的使用，同时加强钻具的防爆性能。
5. 套管失效钻井过程中，要先在钻孔中钻立管、套管和生产管，以确保钻孔的完整性和安全性，套管的失效对于钻井的安全和生产产量产生影响。
套管失效主要包括有机械失效、腐蚀失效、冲击失效等方面的因素。
钻孔中套管应选用高强度、高韧性的管材，并正确安装，定期进行检查和维修，防止套管失效。
钻杆失效事故统计分析及现场检测方案
钻杆失效事故统计分析及现场检测方案【摘要】本文统计了数个不同区块钻具失效的数据及具体的失效方式，并对常见钻杆失效原因进行了进一步的分析，提出钻杆现场检测的整体方案。
最后针对钻杆检测、钻具质量管理、钻井作业现场操作提出建议。
【关键词】钻杆失效失效分析检测方案1 钻杆失效事故数据统计1.1 中国石油天然气集团公司管材研究所（以下简称管材所）钻杆失效分析数据统计对管材所2006年完成的钻具失效分析项目的结果进行统计，在32项钻具失效项目中，钻杆失效（包括管体和接头）的总数达17项，占钻具失效总数的53.12%。
同时有以下具体特征：在泥浆钻井中，钻具失效的主要形式是杆体刺漏，约占钻杆失效的70%～80%；在气体钻井中，钻杆的失效形式主要是断裂失效，约占钻杆失效的80%。
1.2 国际钻井承包商协会钻杆失效分析调查统计根据国际钻井承包商协会钻杆失效分析调查统计，距内、外螺纹接头台肩450mm ～550mm处为杆体内加厚过渡区，钻杆失效事故70%是发生在该区域内的穿刺或者断裂所引起。
因此，杆体加厚过渡带结构上是钻杆的“薄弱环节”，钻杆失效事故多发生于此。
1.3 徐家围子区块钻具失效类型数据统计徐家围子区块钻具失效类型，钻杆断裂失效占多数，所占比例为42.11%，钻头牙齿折断、掉牙等所占比例为28.95%，刺漏所占比例为18.42%，其余失效形式的比例则相对较小。
2 钻杆失效主要原因分析常见的钻杆失效原因主要有腐蚀疲劳、裂纹、螺纹失效等。
2.1 腐蚀疲劳（可能导致钻杆刺漏等）腐蚀疲劳失效，指受到腐蚀环境和疲劳载荷两种因素所导致钻杆失效。
介质中受到交变载荷作用时疲劳寿命会显著降低，这是腐蚀和疲劳交互作用所造成。
引起钻杆腐蚀的因素很多，不同因素所造成的腐蚀形态不同。
钻杆腐蚀形态主要有均匀腐蚀和点蚀。
其中，均匀腐蚀是指，由化学或电化学反应造成的金属的整个表面或大部分表面上发生的腐蚀，如常见的钻杆锈蚀等。
点蚀又称小孔腐蚀，如钻杆存放或使用过程中内外表面产生的孔状腐蚀，小孔腐蚀常常引起腐蚀疲劳和应力腐蚀裂纹。
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）。
钻杆刺穿失效初探
第 ４期
金 属 材 料 与 冶 金 工 程
Ｍ ＥＴＡＬ ＭＡＴＥ ＡＬ ＲＩ Ｓ ＡＮＤ Ｅ Ｍ ＴＡＬ ＬＵＲＧＹ ＮＧＩ ＥＲＩ Ｅ ＮＥ ＮＧ
Ｖ Ｏ ＿６ Ｎ ０． ｌ３ ４ Ａｕ ２０ ｇ ０８
２０ ０ ８年 ８ 月
钻杆刺 穿失效 初探
范振远 ，刘 勇
完 全断裂 时有 发生 。
１ 钻 杆 失 效 分 析
１ 。 宏 观 分 析 １
查 钻 具 ，发 现钻 杆本 体 刺 穿 。刺 漏 位 置 在 钻 杆 中 间 ，形 状 为 长 方 形 ．位 置 距 离 内 螺 纹 接 头
３ ０ｉ／。该井设 计井 深 为 ３ ３ ０ １ ｉｎ １ ５ ｍ，实 际钻井 井
Ｐ ｅ ｃｎ ｉ ｒ ａ ｙ ｉ ｆＤｒｌ ｎ ｐ ｉ ｒ ｉ ｇ Ｆａ ｌ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｉ ｉ ｇ Ｐｉ ｅ ｕ ｌ
Ｆ ＡＮ ｅ — ｕ ｎ． Ｕ Ｕ ｎ Ｚｈ ｎ ｙ ａ Ｙｏ ｇ
（ ｎ ｙ ｎ ｔｅ Ｔ ｂ （ ｏｐ Ｈｅ ｇ ａ ｇＳｅｌ ｕ ｅ Ｇｒｕ ）Ｃ ．以 ，Ｈｅｇ ａ ｇ ２ ０ １ ｈｎ ） ｏ Ｌ ｎ ｙ ｎ ４ １０ ，Ｃ ｉａ
２ ３
１ ． 无损检 测 ２ １ ． 超 声波检 测 ．１ ２
采 用 探 伤 灵 敏 度 为 ８ ％的 Ｎ５刻 槽 试 块 ， ０
以 机 油 为 耦 合 剂 ， 以 锯 齿 扫 查 方 式 进 行 检 测 。 被 检 钻 杆 管 体 除 刺 孑 部 位 外 未 发 现 超 标 Ｌ
从 现 场 取 回 的失 效 钻 杆 样 品 ．刺穿 部 位 距 内螺纹 接 头加 厚 部位 约 ３ ０ｍｉ 。刺 穿 空洞 沿钻 ５ ｌ ｌ
深 ３５ ０ｍ，采 用 Ｐ ０清水 泥浆 ，泥 浆 比重 为 ５ Ｈ１
G105油井钻杆失效分析
图 2 钻杆内壁腐蚀及裂纹形貌 Fig12 Corrosion and cracks in inner face
of the drilling p ipe
2 测试结果与分析
211 化学成分分析 从 失 效 钻 杆 样 品 上 取 样 , 使 用 Baird
Spectrovac2000型直读光谱仪 ,按照 ASTM A751《钢制 品化学分析方法及定义 》对试样进行化学成分分析 , 结果见表 1。由表 1可见 ,失效钻杆属于 C2M n系钢 , 其化学成分符合 SY / T 6697标准要求 。
图 3 裂纹扩展形貌 ( a)及尖端组织 ( b) Fig13 Op tical metallograph of the crack p ropagation ( a)
and m icrostructure of the crack end ( b)
213 力学性能测试 在失效钻杆管体上分别取纵向拉伸试样和纵向夏
图 1 刺漏失效钻杆形貌 ( a)失效钻杆全貌 ; ( b)刺漏处形貌 Fig11 Piecing failure of the drilling p ipe
( a) whole p ipe; ( b) p iecing location
112 钻杆加厚过渡带形貌分析 将失效钻杆样品剖开 ,管体外加厚部位的外径为
Fig14 SEM of the crack
( a) crack p ropagation surface; ( b) corrosion p roduct; ( c) fatigue crack
其反应式如下 [ 3 ] : 4Fe2 + + 6H2 O + O2 →4FeO (OH ) + 8H + 。 FeO (OH )实际上就是 Fe2 O3·H2 O ,通常位于腐 蚀物的外层 ,其脱水后生成红棕色 Fe2 O3 。
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三、避免钻杆非正常失效的措施
钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。
如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。
钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。
刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。
除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。
根据钻杆的失效原因分析，钻杆除正常磨损而失效外，钻杆的非正常失效原因可分为为两个方面：工人操作原因和钻杆自身质量原因。
因此，我们可以从提高钻杆质量和规范操作两方面来避免钻杆非正常失效。
1．提高钻杆质量
（1）钻杆材料选择：为适应钻杆的受力分析，钻杆杆体应有较高的抗拉强度、较好抗弯性能和较好的冲击韧性。
杆体材料应选择中碳合金结构无缝钢管，合金元素中应含有较多的Cr、Mo等元素以提高材料的抗拉强度和冲击韧性，含有Mn、Si等元素以提高材料的弹性
（即抗弯性能）。
有时还含有微量的B、V等元素以提高材料的淬透性。
常用的杆体材料有：36Mn2V、35CrMo、42MnMo7、35CrMnSi、45MnMoB等。
用于杆体的无缝钢管的壁厚均匀度和轧制缺陷也是影响钻杆质量的重要因素。
如轧制的钢管壁厚均匀情况严重，当钻杆较大的扭力作用时，容易在壁厚较薄处纵向裂开。
有的钢管有重皮、气孔等缺陷，钻杆易从此处产生应力集中断裂或刺漏。
钻杆接头受力最为复杂，接头材料须有很高综合机械性能。
钻杆接头多采用35CrMo或42CrMo.30CrMnSiA棒料制造，但经过锻造的接头材料能大大提高其综合机械性能。
（2）加工工艺选择：目前国内钻杆从加工工艺分主要有整体锻造钻杆（简称整体钻杆）、镦粗＋摩擦焊钻杆（简称镦焊钻杆）和单纯摩擦焊钻杆（简称摩擦焊钻杆）。
三种钻杆的优缺点比较如表二。
表二
性能、价格摩擦焊钻杆整体钻杆镦焊钻杆
丝扣耐磨性好差好
接头强度高中高
接头加工精度高差高
保定尺长度易难易
焊缝强度低——高
整体性能差（易断）较好很好
价格低高低
性价比低中高
（3）镦粗加厚段的处理：不管是整体钻杆还是镦焊钻杆，镦厚部分与未镦厚部分之间的过渡段处理好坏是影响镦锻质量的主因素。
过渡段应有足够的长度，壁厚过渡均匀、光滑，无折皱。
杆体经镦锻后最好进行整体调质处理，以去除过渡段内应力，并提高其综合机械性能。
（4）接头结构型式
a. 应力分散槽：试验研究表明，导向、定向钻杆受循环弯曲应力作用而疲劳断裂是钻杆的主要失效形式，而这种失效主要发生在钻杆公接头根部或公接头螺纹根部。
在钻杆公接头根部设计应力分散槽可有效地减小该处应力集中，从而提高其抗弯能力。
此外，尽量增大螺纹直径、锥度螺纹设计和加大螺纹丝底圆弧半径也能明显改善钻杆公接头根部的抗弯能力。
b. “双顶”结构：所谓“双顶”结构，即在钻杆公、母扣拧紧时母扣端部与公扣台肩处顶紧的同时，母扣的内台肩处也与公扣的端部顶紧。
“双顶” 结构钻杆的加工难度大，但它与“单顶”钻杆相比具有多方面的优越性：
l 密封效果好钻进液由内向外泄漏需经两个密封面，泄漏阻力大。
2 能承受更大的扭矩“双顶”钻杆提供两个抗扭台肩，其台肩总接触面积远大于普通钻杆，因而承受的扭矩也远大于普通钻杆。
3 提高钻杆的使用寿命普通钻杆往往因为接头磨损，母扣端部变薄而被公扣锥成喇叭口，从而使整根钻杆失效。
“双顶”钻杆在接头磨损严重后内台肩仍有效地起作用，钻杆仍能继续使用。
（5）丝扣的表面处理：丝扣表面氮化处理能有效地防止粘扣，还能提高丝扣的耐磨性，从而提高其使用寿命。
氮化层厚度一般在0.2~0.3mm，厚度过大容易产生碎性裂纹，厚度过小则抗粘扣效果差。
整体钻杆无法进行氮化处理，取而代之的是层厚小得多的磷化处理。
（6）螺纹加工精度：接头螺纹应在数控车床上用成形螺纹车刀加工，应尽量提高螺纹牙的表面质量，降低其表面粗糙度值（Ra≤1.6μm）提高光洁度，减少应力集中且有利保证钻杆的互换性。
接头螺纹紧密距应控制在合理的范围之内，保证丝扣啮合良好。
2. 预防螺纹牙断裂所采取的措施
螺纹牙断裂失效约占钻杆失效的70%，根据螺纹牙断裂失效的原因分析，采取以下预防措施可有效降低该类失效形式的发生率：
（1.）加工螺纹时，要避免在螺纹终端（退刀处）产生不完全螺纹，防止在该处产生应力集中，致使螺纹牙疲劳破坏。
（2.）在接箍底部和外螺纹内端部采取合适的密封措施，尽量避免管道内的流质进入螺纹接合处，减少腐性磨损，防止螺纹牙锈蚀而导致其强度不足。
（3.）对加工出的螺纹进行射线检测或者磁粉探伤等无损检测，及时发现管道螺纹部位的表面和内部缺陷，避免有缺陷的螺纹扣下井。
（4.）选用大小合适的扭矩旋紧螺纹，避免因预紧力过大而超出螺纹材料的强度极限造成螺纹牙折断。
3.施工工艺的改进
（1）规范操作：施工中要严格按照各种钻杆所允许的拉力、扭矩和曲率半径来使用钻杆。
对于施工企业来说，只有按规范使用钻杆，才能有效避免钻杆的非正常失效。
（2）过渡杆的作用：在扩孔和拉管过程中，与扩孔钻头连接的那根钻杆的曲率半径很可能远小于钻孔设计的曲率半径（如图1），即r<<R< span>，从而使这根钻杆在回转并受拉力作用下而受到较大的循环应力作用，使其疲劳损伤，进而产生裂纹而断裂。
这种断裂多发生在距钻杆公接头0.3~0.8m之间。
在普通钻杆与扩孔钻头之间连接过渡杆，可使扩孔钻头与普通钻杆之间的小曲率过渡由加过渡杆来承担，从而保护了普通钻杆。
过渡杆的这种作用往往被用户所忽视，但是很多看似无法解释的断钻杆事故其原因就在于此。
（3）防止钻杆失稳：钻杆是力学中的细长杆，在受压力作用下有失稳的趋势。
因此，在导向孔施工阶段要对处于自由状态的钻杆进行约束，防止在造斜顶进过程中钻杆失稳而弯曲失效。
钻杆失稳情况多发生在钻机夹持器至入地点之间的钻杆段，应尽量缩短该段长度，或采取适当的约束措施。
为防钻杆失稳，一般应使钻杆自由段长度小于钻杆直径的20倍。
（4）丝扣油的使用：质量好的丝扣油能有效防止钻杆粘扣、减小卸扣扭矩、减少扣面磨损。
（5）冲洗液的使用：在砂层、卵砾石层中钻进时，应用优质泥浆作冲洗液。
泥浆在钻杆外壁形成泥皮，起润滑作用，能减小钻进扭矩，减少钻杆磨损，对保护钻杆起到非常重要的作用。
（6）钻杆的检查：钻杆使用一段时间后，就应检查钻杆的磨损、弯曲、表面划痕等情况，要及时淘汰磨损过度、明显弯曲及表面划痕较深的钻杆。
尤其要仔细检查镦锻过渡段的磨损情况，该处往往最易被磨损变薄而断裂。