随钻震击器简体连接螺纹失效分析及解决对策

井下工具的可靠性直接关系着石油开采过程的安全.以随钻震击器为例,对其断裂部位进行失效分析,进行了断口宏观描述和力学性能检测及螺纹强度校核.认为震击器螺纹断开的主要原因是螺纹弯曲疲劳强度不平衡.并据此提出了改进方案和预防措施,主要包括:更换断裂部位壳体的连接螺纹,在下接头上设计减应力结构,提高井下工具材料的防结垢和防腐蚀性能,合理设计钻具组合,改善钻柱整体的应力状况和局部应力分布.最后建议钻具组合中增加同规格或更大规格减震器,以吸收或减缓硬岩反冲击.     

随钻震击器接头断裂分析及改进措施

随钻震击器是一种重要的井下解卡工具,由于其工作环境恶劣、受力状态复杂,震击器接头容易发生断裂。为提高产品质量,延长接头的使用寿命,减少断裂事故的发生,需要对接头断裂原因进行分析并实施相应的改进。针对一起随钻震击器上接头的断裂事故,采用试验与理论相结合的方法进行断裂原因分析。对接头进行了宏观分析、尺寸测量、无损检测、材质理化性能检验（包括化学成分、力学性能和金相组织）。对钻具组合进行了重点分析,并对随钻震击器上接头和转换接头的弯曲强度比进行详细计算。结果表明随钻震击器上接头发生断裂的原因是由于钻具组合不合理以及随钻震击器上接头和转换接头的匹配不当导致的疲劳断裂,材料冲击韧性低进一步缩短了疲劳寿命,最后提出了改进措施并取得了较好的效果。     

随钻震击器及减震器失效分析与解决方案

针对常规震击器、减震器在空气钻井中应用时暴露出的产品表面腐蚀严重以及密封形式不适宜等问题,详细分析了失效机理,并从产品整体预防腐蚀及疲劳断裂、流线形结构设计、特殊表面处理工艺、密封材料和结构优化设计、整体功能原理设计等方面设计出适用于欠平衡空气钻井的全机械式空气随钻震击器、减震器。现场应用表明,空气随钻震击器比常规产品表现出更耐高温、更耐腐蚀的特点,适用于空气钻井。     

随钻震击器震击力及影响因素分析

以塔里木油田山前地区常用的典型钻具组合为例,计算与分析了震击器在处理卡钻事故过程中的震击力及相关影响因素。计算结果表明,上提拉力以及下压力对随钻震击器的影响最大;提高震击效果的最有效方式为增大大钩上提拉力或下压力;震击器上方钻铤或加重钻杆数越少,震击器产生的震击力越大,深井的解卡效果比浅井好;震击器距卡点越近解卡效果越好。     

关于随钻震击器的研究

现文在Ｓｋｅｅｍ理论基础上，对随钻震击器在震击作业期间产生的震击力、冲量和卡点位移进行了详细的计算，为震击作业期间根据实际情况调节震击器的过拉力提供依据。文内还详细地分析了多种因素的影响关系，为钻柱设计时确定震击器的安放位置提供素材。     

随钻震击器上击力计算研究

以弹性波理论为基础,利用求固有频率的Rayleigh法,推导出了随钻震击器的上击力计算公式。该方法计算的上击力为上提拉力的3倍多,与哈里伯顿公司提供的数据基本一致,为塔里木油田随钻震击器的现场使用提供了理论依据。     

随钻震击器的使用浅析

为了使井下事故处理简单、迅速,随钻震击器已成为必不可少的井下钻井工具。     

液力震击器液压系统失效的分析及预防措施

<正> 一、前言 液力震击器是各油田普遍用于解卡和打捞井底落鱼的震击工具。该工具是依靠液压系统液压力油流速的变化产生延时.蓄能及能量释放、加速运动,从而使卡点或落鱼受到强烈震击,以达到解除井下事故的目的。因此,液压系统是液力震击器的关键部位。     

随钻震击器震击载荷计算及安放位置选择

针对震击器的结构、震击过程、影响震击力的因素等方面对震击器的性能进行研究和分析,综合考虑震击器作用过程中钻柱的摩阻、重力以及不同的下部钻具组合结构对震击器震击效果的影响。建立了随钻震击器安放位置优化设计模型,可根据震击载荷对使用随钻震击器或打捞震击器安放位置进行设计。分析结果可对随钻震击器的工程实际应用与设计提供参考。     

随钻震击器安放位置优化设计

在钻井施工作业中,为了有效地预防钻柱卡钻,常常需要在钻柱的某一部位安装随钻震击器。随钻震击器安放位置的不同,将极大地影响着震击效果。现文结合随钻震击器的震击原理,综合考虑震击作用中钻柱的摩阻、钻柱的重力以及不同的下部钻具组合结构的影响,建立了随钻震击器安放位置优化设计模型。实例计算表明,该模型实用有效,可用于定向井、水平井和大位移井中随钻震击器安放位置的优化设计。     

2起震击器花键心轴断裂原因分析及改进措施

通过对2件断裂的φ203．2mm（8英寸）随钻震击器花键心轴进行宏观分析、断口微观分析、材质理化性能检验（包括化学成分、力学性能、金相组织）等试验分析研究,结合随钻震击器花键心轴的使用工况和受载特点,综合分析了花键心轴发生断裂失效的原因是由于材料组织不良和结构上的应力集中导致的疲劳断裂,并提出了解决方案和建议。     

气体钻井钻具失效原因与预防措施

气体钻井技术已被世界公认为是缩短钻井时间、降低钻井成本、解放油气层的一种实用技术,但是随之出现的钻具失效问题成为广大钻井工作者面临的一道技术难题。针对气体钻井钻具失效问题进行了国内外文献检索和现场情况调研,特别对川东北和伊朗南部地区TABNAK气田气体钻井钻具失效情况进行了深入调查。结合相关理论和现场经验对现场资料进行分析,找出了气体钻井钻具失效的主要特点及原因,并提出了避免井下钻具失效的合理技术措施。     

气体钻井过程中的钻具失效研究

近年来,气体钻井技术在国内得到了迅速发展,取得了阶段性的研究成果,各大油田纷纷在符合气体钻井作业的地层开展气体钻井作业,取得了显著成效,机械钻速是同区块泥浆钻井的2～4倍.随着气体钻井数量的增加,钻具失效问题日益突出,已影响到气体钻井的安全和推广应用.结合气体钻井工艺特点,对气体钻井钻具失效的特点进行了分析,为制定预防措施奠定了基础.     

渭河水平定向钻穿越钻杆疲劳断裂分析

渭河水平定向钻穿越工程是西气东输二线的重点工程,在穿越过程中进行第六级扩孔时出现钻杆断裂情况,导致穿越失败。从失效钻杆的断口形式、化学成分和力学性能方面分析属于疲劳断裂破坏。文章从疲劳破坏的机理出发,按照疲劳理论的新进展即应力幅验算方法,采用通用有限元分析软件计算钻杆工作时的最大和最小应力等,得出钻杆与扩孔器连接处受交变应力的影响易产生疲劳破坏的结论,并根据疲劳计算方法得出允许应力循环次数,该数值与工程实际相符。利用有限元软件和应力幅值可预测定向钻钻杆的使用寿命,对油气管道水平定向钻施工具有一定的实际意义。     

钻井全尺寸综合模拟试验装置中井架结构静动力有限元分析

采用有限元法对钻井全尺寸综合模拟试验装置中并架所作的结构静动力分析表明，该结构设计满足强度和刚度要求。井架结构第一阶固有频率在正常工作位置时为１５．４４Ｈｚ，在最低工作位置时为１６．８８Ｈｚ。当使用三牙轮钻头的工作转速变化范围为３５～３００ｒ／ｍｉｎ时，井架不会发生共振。     

特殊螺纹接头密封可靠性数值分析

在实际加工中,金属对金属密封结构的特殊螺纹接头的参数是变化的,金属密封面上接触压力也是变化的。利用有限元概率分析功能建立了研究密封面上接触压力分布的方法,分析了特殊接头在锥度、密封直径、载荷等多个参数在随机变化条件下的密封面接触压力的分布规律,计算了密封可靠性。结果表明,不合适的螺纹参数匹配将导致密封面在拉伸载荷作用下失去密封能力。使用该特殊螺纹接头可靠性分析方法有助于优化螺纹密封结构与参数加工公差设计,进行管柱的可靠性设计与剩余寿命评估,提高接头的密封可靠性。     

钻修机绞车滚筒的有限元分析

绞车是钻机、修井机的核心部件,绞车的核心部件是滚筒,滚筒作为油田钻修井设备的主要传动部件,在整个传动系统中有举足轻重的地位。利用有限元法对绞车滚筒进行分析与研究,为绞车滚筒的设计和校核提供了参考。以650型钻修机绞车为例,进行了具体的有限元分析。     

螺纹接头疲劳参量等效性有限元分析

在螺纹接头疲劳研究中，常利用单螺纹的疲劳来研究多螺纹接头的疲劳寿命，因而研究单螺纹和多螺纹之间的疲劳等效性非常重要。利用弹塑性有限元分析软件计算单螺纹和螺纹接头的应变状态，以螺纹牙根部的等效应变作为疲劳寿命控制参数，分析它们的等效性，由此确定单螺纹疲劳试验寿命与实际螺纹接头疲劳寿命的关系。     

深水钻井平台动力定位失效风险分析与控制

本文根据动力定位系统的组成,从动力系统、动力定位控制系统与人因三方面对平台动力定位失效风险进行定性分析,建立钻井平台动力定位失效事件树,并基于屏障理论给出了防止钻井平台动力定位失效的三重屏障措施。研究表明,钻井平台动力定位失效原因主要来源于设备失效与人因失效两方面,在提高设备可靠性的基础上,防止动力定位失效后造成严重后果的关键在于提高人的可靠性,防止人因失效的发生。