提高钻杆接头螺纹强度的有效方法研究

以接触非线性有限元理论为基础，建立了钻杆接头螺纹非线性有限元分析模型。运用大型通用有限元分析软件研究了钻杆接头螺纹外径对其强度的影响规律。研究结果表明，适当增大螺纹外径，可以有效改善接头螺纹内部的应力分布状态，接头螺纹整体强度提高约32%。     

钻杆的疲劳寿命计算

采用断裂力学理论，对表面半椭圆、表面线性、深埋椭圆以及深埋圆形等４种裂纹钻杆的临界裂纹尺寸和疲劳寿命进行计算，并通过实例说明严格检验钻杆和减小弯曲应力对提高钻杆使用寿命的重要性。     

钻杆疲劳断裂寿命分析

在Instron电液伺服机上对钻杆钢进行实验及数据处理的基础上,本文从理论上进一步分析了钻杆的断裂寿命,特别是最大挠度位置正处于钻杆薄弱部位(裂纹处)时,最易导致失效.本文一方面抽象了两种裂纹模型及相应的应力强度因子,另一方面借用材料力学和断裂力学导出了弯矩计算式及钻杆疲劳断裂的寿命表达式.对45MnMoB钢所制的φ50钻杆的寿命进行了估算,其结果是令人满意的.     

绳索取心钻杆螺纹锥度与强度关系及应力研究

通过一系列室内拉伸、扭转及光弹应力试验，研究了绳索以心钻杆螺纹锥度与强度的关系及其庆力分布规律。     

钻杆在定向孔中的疲劳破坏及造斜强度选择

通过对钻杆在弯曲孔段中受力状态及破坏方式的分析,说明疲劳破坏是其主要的破坏形式;而疲劳破坏与钻杆直径、钢材性能、造斜强度的大小及弯曲孔段处钻杆所承受的拉力负荷有关;其中钻杆在弯曲孔段处所承受的拉力负荷是疲劳破坏的主要因素;当中和点以上钻杆处于弯曲孔段工作时是较危险的;建立了危险断面处的疲劳强度条件;推导出定向孔的极限曲率k_max的计算公式,为定向孔安全造斜强度的选取提供了依据。     

钻杆旋转离心力对钻杆内壁结垢的影响

在绳索取心钻进中高速旋转的钻杆带动冲洗液回转产生离心力,其大小等于钻杆绕自身中心“自转”产生的离心力和钻杆绕钻孔中心“公转”产生的离心力之矢量和.“公转”离心力值取决于钻杆的“公转”速度和钻孔直径,通过改变钻具和技术套管之间的配级,控制其大小,使固相颗粒不能获得足够的能量,而摆脱束缚力到达内壁形成结垢。因此,合理控制钻杆“公转”离心半径,就可有效地控制结垢.     

“生物钻杆”—仿竹材料和结构对于提高钻杆韧性的设想

本文首先分析了钻杆的受力情况和失效机理,综述了仿竹材料和结构的发展现状,最后提出了利用仿竹材料(纤维)和螺旋结构来提高钻杆韧性的设想且给出了部分现阶段可实施建议,即对现有钻杆材料进行纤维改性或者碳纤维上面镀钢,同时改变钻杆壁的一些结构(外厚内薄的多层仿竹纤维以不同升角分布)。     

旋挖钻机钻杆失效形式分析及制造工艺

对旋挖钻机钻杆失效形式进行了简要分析，针对性地介绍了旋挖钻机摩阻式钻杆的方案设计和制造工艺，以及生产过程中的注意事项。     

深部钻探铝合金钻杆开发应用

铝合金钻杆具有质量轻、比强度高、钻进深度大等特点,开发并应用铝合金钻杆对提高我国难进入地区钻探施工效率、推动深部科学钻探技术进步以及节能降耗等具有重大现实意义。本文介绍了我国铝合金钻杆批量化、系列化开发与应用的现状,并重点分析了铝合金钻杆应用技术特点、试制关键技术、室内试验和推广应用情况;根据铝合金钻杆的实钻应用情况及研发趋势,提出了我国铝合金钻杆开发的新构想。     

整体式螺旋钻杆的研制及应用

针对焊接式螺旋钻杆配合风压钻进松软煤层时,易出现螺旋翼片开裂、脱焊及不耐磨等现象,导致成孔难甚至报废等问题,通过铣屑方式在厚壁管材中加工出螺旋槽,改进钻杆接头,对螺纹进行表面处理,研制出整体式螺旋钻杆。简要介绍了整体式螺旋钻杆设计和加工流程。在淮南潘一矿的试验结果表明：整体式螺旋钻杆具有良好的综合机械性能,成孔能力强,使用寿命长,既可替代焊接式螺旋钻杆在松软煤层中进行风压钻进,也可替代常规外平钻杆施工岩石钻孔。     

钻杆到位是提高钻孔封闭质量的关键

一、钻杆到位的作用钻杆(导管)到位,是保证和提高钻孔封闭质量的关键.我们曾在某孔孔深286m处架桥(木塞),以φ50mm钻杆为导管,导管底口距木塞19m,然后从孔口经导管向孔内灌注水泥浆液,5天以后透孔检查,在     

中心通缆钻杆及其在煤矿井下定向钻进中的应用

针对煤矿井下定向钻技术对钻杆的随钻测量通讯和强度要求,钻杆采用中心通缆方式,可实时传输钻孔随钻测量信号。采用高强度管材、特种螺纹丝扣结构、摩擦焊技术,可提高钻杆抗拉、压、弯、扭强度。并根据现场使用中存在的问题给出了解决方法。大佛寺煤矿随钻测量应用实例说明中心通缆钻杆满足最大孔深1200 m的随钻测量通讯和钻杆强度要求,朱仙庄梳状孔应用实例说明中心通缆钻杆满足最小弯曲半径54 m定向孔施工,哈沙图煤矿定向钻孔应用实例说明中心通缆钻杆满足急倾斜58?煤层定向孔施工。     

钻杆失效理论分析方法初探

从有限元分析构件裂纹周围的应力分布出发,导出钻杆中常出现的Ⅰ－Ⅲ型复合裂纹的失稳条件,通过编程计算了不同深度秒同倾角裂纹尖端处的应力强度因子,计算得到的临界裂纹深度可作为钻杆检测仪精度选择的参考,同时也为钻杆寿命评估提供了理论依据。