某定向井φ139.7mm钻杆接头刺漏原因

某定向井在钻井作业时发生钻杆接头刺漏事件,采用显微组织、断口形貌观察,化学成分、力学性能测试等方法分析了刺漏原因。结果表明:钻杆在服役过程中受到较大的弯曲应力,其内螺纹接头18°吊卡台肩根部产生应力集中,同时台肩根部存在周向划痕,导致疲劳裂纹萌生并扩展;钻杆钻进过程中,弯曲应力增大,裂纹扩展速率加快,刺穿整个壁厚导致刺漏。建议优化钻杆结构,并严格控制钻杆加工工艺,避免产生划痕,同时减缓台肩根部的应力集中。     

钻杆管体刺漏原因分析

通过钻杆刺缝宏观形貌、断口微观形貌观察及EDS谱分析,结合钻杆材料的力学性能、化学成分和显微组织分析,对尺寸为127mm×9.19mm的G105钢级钻杆管体的刺漏原因进行了分析。结果表明:该钻杆刺漏属于早期腐蚀疲劳开裂;钻杆外壁表面受到井下弱酸性液体的腐蚀而存在多个腐蚀坑,腐蚀坑底部易产生应力集中,在交变应力的作用下,多条裂纹分别在腐蚀坑底快速萌生;钻柱在钻进的过程中存在跳钻及钻柱组合结构中严重的截面突变,加速了该钻杆疲劳裂纹的扩展;这些疲劳裂纹不断扩展,当其中一条裂纹穿透管壁时,钻杆便发生刺漏。     

139.7mm加重钻杆外螺纹接头断裂原因分析

为查明某井139.7 mm加重钻杆外螺纹接头的断裂原因,对断口进行了宏观和微观分析,对材料进行了化学成分分析、力学性能试验和金相分析,并进行了有限元分析等。结果表明:加重钻杆断裂属于腐蚀疲劳断裂;断裂主要原因是加重钻杆接头内径大于标准规定值,降低了加重钻杆外螺纹接头断裂扭矩和抗拉载荷,在疲劳载荷与腐蚀介质作用下,腐蚀疲劳裂纹首先在加重钻杆外螺纹接头危险截面部位螺纹牙底萌生,随后在载荷作用下裂纹不断扩展,进一步降低了接头的强度,最终发生了断裂事故。     

某井S135钢级钻杆腐蚀失效原因

某井S135钢级钻杆在钻进约2 395 m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。     

φ127 mm钻杆外螺纹接头及焊区部位缩颈失效分析

结合钻杆服役工况,通过失效试样宏观形貌分析、磁粉检测分析、理化性能分析,对钻井过程中φ127×9.65 mm钻杆外螺纹接头及焊区部位缩颈失效的原因行了分析。结果表明：钻井过程中岩屑在外螺纹接头35°台肩面附近堆积,随着堆积的岩屑增多,直接堵塞钻井液循环通道。钻井过程中在拉伸和扭转的复合加载下,钻杆外螺纹接头及焊区部位与岩屑之间发生剧烈摩擦,生成的大量摩擦热使得接头及焊区部位温度迅速升高,处于高温部位的材质发生塑性拉长形变,接头外径、内径迅速减小,从而导致钻杆接头及焊区部位出现缩颈失效。     

钻杆接头内螺纹加工自动化试验研究

根据我国煤矿坑道钻杆接头内螺纹加工过程中不断屑现状,影响钻杆生产自动化进程,进行了钻杆接头内螺纹加工自动化试验研究。试验通过对固定式断屑器、改变车削路径、旋风铣削以及高压冷却4种断屑方法进行调研与试验研究,并根据试验断屑效果、加工效率、质量达标率以及工业应用等情况,进行了对比优选,最终选择了旋风铣削加工钻杆接头内螺纹。试验研究解决了目前钻杆接头内螺纹加工断屑的问题,并为钻杆加工实现自动化打下了基础。     

极限工况下钻杆接头疲劳分析

近年来,超深井、大位移井的数量持续增加,钻进时钻杆失效问题也越来越多。针对钻杆失效问题,进行了极限工况下的钻杆接头疲劳分析。分析结果表明:超深井及大位移井钻探时,采用高抗扭结构钻杆,相比常规钻杆,整体寿命延长86%,最大应力减小8. 3%;采用高抗弯结构钻杆,相比常规钻杆,整体寿命延长652%,最大应力减小8. 6%。通过合理调整转速和钻压,可以延长钻杆的疲劳周期,提高安全因数。     

石油套管管体刺漏失效分析

对石油套管管体刺漏裂纹进行了宏微观形貌观察,对管体进行了理化性能检验、水压爆破试验和管柱强度校核等,采用理论与试验相结合的方法对套管管体刺漏失效的原因进行了分析。结果表明:套管管体外表面的凹痕是折叠缺陷,折叠是套管管体发生刺漏失效的根本原因;管体开裂属局部过载开裂。     

工程用钻杆螺纹断裂失效研究

工程用坑道钻机钻杆在孔内受各种载荷作用,包括弯曲、扭转、振动及拉压等,钻进时经常出现钻杆断裂现象,严重影响正常生产.从钻杆接头连接螺纹失效类型分析入手,考虑实际工作载荷对钻杆联结螺纹进行力学分析.基于有限单元法,建立了钻杆连接螺纹接触有限元模型,针对Φ42钻杆进行了强度分析,并对钻杆材质进行了断口的形貌、化学成分测量、硬度测量、金相分析,得出钻杆接头螺纹应力偏高,热处理工艺不稳定为钻杆断裂失效的主要原因,研究为进一步优化钻杆结构提供了重要依据,具有重要的理论意义及工程应用价值.     

V150高强度钻杆刺穿的原因

V150高强度钻杆在某直井服役过程中于其加厚过渡带消失处出现刺穿现象,采用宏观形貌观察、磁粉探伤、微观形貌观察、化学成分分析、力学性能测试、有限元分析等方法对钻杆进行了失效分析。结果表明：该钻杆刺穿的原因为腐蚀疲劳。钻井液存在溶解氧和一定含量Cl^-,且pH较低,钻杆加厚过渡带区域因应力集中而产生严重氧腐蚀,并形成周向分布的密集点蚀坑;服役时钻杆跳钻严重,周期性的振动导致钻杆加厚过渡带消失处点蚀坑底部的较大应力集中效应产生周期性变化,并使得钻杆发生共振现象,从而加剧了点蚀坑底部疲劳裂纹的萌生及扩展,并最终导致钻杆刺穿。     

基于行驶仿真试验的齿轮疲劳寿命分析

利用虚拟样机模型,通过行驶仿真试验获取了传动箱齿轮在各任务剖面的动态载荷谱。通过三维接触应力分析,得到了齿轮危险点的应力-时间历程,用插值法对恒转矩下获得的仿真载荷进行了修正,分析了载荷的分布规律,采用权系数法确定了多工况的二维联合概率分布函数,建立了传动箱齿轮在全寿命里程的疲劳设计谱。采用二维概率Miner准则计算了零件的疲劳寿命,并分析了相关参数对齿轮寿命的影响。     

超高压压缩机填料盘裂纹产生原因分析

对产生裂纹的填料盘进行了失效分析,通过拉梅公式和有限元分析软件对填料盘简化模型进行了受力分析.结果表明:材料成分和显微组织均符合要求;裂纹起源于输油孔的侧壁;填料盘的失效模式为疲劳失效,内压在填料盘内部输油孔上产生的应力集中导致了填料盘的疲劳失效.适当增加输油孔到填料盘内环的距离可以预防裂纹的产生.     

方钻杆旋塞阀的故障分析和改进

阐述了方钻杆旋塞阀的工作原理,分析了旋塞阀的主要故障.用Pro/E对旋钮进行结构有限元分析,讨论了旋钮的变形、应力与应变的分布.将浮动套轴承用于旋塞阀,在旋钮处安装-浮动套轴承,将旋钮的滑动摩擦变为浮动套轴承的滑动摩擦,减小开关阻力,为新型旋塞阀的研制提供一定的理论参考.     

基于Ansys的桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹研究

桥式起重机箱形梁是典型的薄壁结构,由于起重机受载情况及本身结构焊接缺陷等因素,在箱形梁上很容易出现疲劳裂纹。针对桥式起重机箱形梁疲劳裂纹现象,借助Ansys有限元软件,对箱形梁典型工况进行受载分析,判断出裂纹的位置及其产生原因;运用断裂力学和Ansys软件分析模拟出箱形梁疲劳裂纹的应力场、位移场以及应力场区域的大小,对起重机箱形梁进行疲劳裂纹扩展以及剩余寿命的预估都有意义。     

双阀座止动式旋塞阀设计及接触应力分析

针对目前常用的旋塞阀容易发生转动失效的问题设计了一种双阀座止动式旋塞阀。该旋塞阀在发生井喷关闭后,可有效减小旋塞阀球形阀芯和阀座之间的接触应力,减少球形阀芯的变形,从而使旋塞阀开启转动力矩变小,并能保证其密封的可靠性,有效解决了旋塞阀容易发生转动失效的问题;另外还通过建立球形阀芯和阀座接触的力学模型和ansys有限元分析软件分别对旋塞阀工作时球形阀芯和阀座的接触应力进行了理论计算和有限元分析。     

箱形梁焊接结构安全可靠性分析方法

根据概率损伤容限分析及可靠性理论，提出了一种基于箱形梁的焊接结构安全可靠性分析方法，给出了该类结构疲劳裂纹随机扩展过程中较普适的α—αc干涉模型和结构疲劳可靠性表达式。在给定与疲劳寿命有关的各参数条件下求得动态可靠性曲线，从而在箱形梁类的焊接结构设计中，可以很方便地根据可靠性要求，确定或选择设计参数，并在设备使用过程中按周期进行检查和维修。     

方钻杆旋塞阀转动失效的理论分析与仿真

方钻杆旋塞阀在高压环境下使用时存在阀球转不动的现象,最主要的原因是旋塞阀密封接触造成的摩擦力矩过大。本文对摩擦力矩进行了计算,同时利用ABAQUS仿真的方法获得了高压下方钻杆旋塞阀的密封接触分析结果,两种方法得到的结果基本吻合。建立了一套利用有限元来分析高压旋塞阀密封接触问题的方法。     

基于LabVIEW的桥式起重机金属结构疲劳寿命分析方法

金属结构的疲劳寿命分析方法主要是基于有限元、线性损伤、断裂力学等计算模型。在实际应用过程中需要开发软硬件系统,存在工程量大、模块间兼容性差、适应性不够等缺点,本文基于LabVIEW建立疲劳寿命分析模型来分析桥式起重机箱型梁疲劳寿命。     

基于优化解调与频谱校正技术的变速箱故障振动特征提取

结合疲劳寿命试验的过程对某变速箱故障展开研究.利用基于复解析带通滤波器的优化解调与离散频谱比值校正技术,对变速箱振动信号进行频谱分析.提取了齿形误差、轴不对中、轴承疲劳剥落和点蚀等典型故障特征.     

往复压缩机填料函强度与刚度分析方法

介绍一种填料函强度与刚度的分析方法.通过对填料函的受力分析,建立了力学模型,确定了填料函的危险截面,并给出了最大应力和应变的求解公式以及疲劳强度的分析方法.