钻具厂家分析钻杆和接头的使用

一、振动、弯曲磨损
钻杆柱达到临界转速时，会时钻杆发生振动，这个振动往往会造成钻杆弯曲、过度磨损、迅速损伤和疲劳破坏。特别是钻杆发生两种类型振动（波节振动与弹簧摆型振动）重合时最为不利。临界转速随钻具的长度、钻具尺寸、钻铤尺寸和井眼大小而变化。
二、拉伸破坏
拉伸破坏常发生在提拉被卡的钻杆过程中。当上提拉力超过屈服点时，在钻杆壁的最弱部分或最小断面处，会发生“细脖子”变形。如果上提拉力超过刚才的极限强度，则钻杆将被拉断。拉伸破坏一般发生在钻柱的上部。因为上部钻具既要承受压力，又要承受钻柱的重量。
三、疲劳破坏
疲劳破坏是钻杆破坏中最常见的。疲劳破坏有三种基本类型：
1、纯疲劳破坏
钻杆要承受拉伸、压缩、扭转和弯曲的周期性应力。拉伸和弯曲是最危险的应力。目前，钻杆疲劳破坏的主要原因是钻杆在弯曲井孔中旋转时发生周期性应力所致。在弯曲的井孔中，即使钻铤有足够的厚度，仍然可能发生疲劳破坏，而且破坏的位置不一定。当钻杆发生弯曲时，钻杆每旋转一圈，其对应的位置会由于重复性的受拉和受压而产生周期性应力。靠近钻铤以上的钻杆最可能受到弯曲，因为钻铤具有较大的刚性，能抵抗弯曲，弯曲将发生在钻铤以上的钻杆。同时钻杆上的最大应力发生于钻杆加厚部位的末端，约距接头50厘米的位置。如上所述，接头不可能弯曲，弯曲只能发生在管壁较薄的钻杆体上，在这断面变化的位置，起到类似虎钳固定的作用，使它成为弯曲力的支点。如果钻杆在其全长上均匀地弯曲，则作用于钻杆上的应力会变得低一些，疲劳破坏的应力周期数可以提高。
此外，还有一些其他原因会造成纯疲劳破坏的弯曲应力。例如，任何一根弯曲钻杆往往都是疲劳破坏的潜在因素。弯曲的方钻杆会使转盘以下第一根钻杆弯曲，一旦这根钻杆承受的应力足够大时，就会造成疲劳破坏。天车不对中，也会使钻杆发生疲劳破坏，因为它会在方钻杆和钻杆上造成弯曲应力。
2、凹口疲劳破损
钻杆表面的不完好，无论是机械加工形成的，还是冶金过程中形成的，都将大大地影响钻杆的疲劳极限，其影响的程度取决于缺陷的位置、方向、形状和数量。如果凹口位于钻杆上的不是主要应力作用的部位，则对疲劳破坏的影响较微。但是，如果凹口位于距接头50厘米范围内，由于这个部位是钻杆产生最大的弯曲应力处，就会成为疲劳破坏的核心。纵向凹口能扩散应力而无危害。然而，一种即使是细微的但具有尖锐底角的刻痕，也会使应力提高，而且导致破坏。
3、腐蚀疲劳破坏
这种破坏是目前使钻杆早起破坏的普遍原因。腐蚀可能以各种或数种综合的破坏形式（侵蚀、磨坏、疲劳）造成极为严重的破坏。有时，几种腐蚀形式会同时发生，但是一般说来，总是有一种腐蚀形式成为主要破坏原因。
（1）腐蚀剂 影响钻具钢材的主要腐蚀剂有：氧气、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类（氯化物、碳酸盐和硫酸钠、钙、镁）、各种酸类（甲酸、醋酸等）。
（2）影响腐蚀速率的因素
PH值 低PH值的水基泥浆，会降低钻具的疲劳寿命。PH值是控制腐蚀疲劳的主要因素，但是如何精确测定出足以预防疲劳破坏的最低PH值是困难的。许多使用者认为，泥浆PH值低于9.5，会降低钻具的疲劳寿命。
温度，绝大多数的腐蚀速率会随温度的增加而加快。
流速，随着泥浆流速的增加会加速腐蚀的速率。
不均匀性，钢材组分或微观结构的局部差异，会增加腐蚀速率。
高应力，一般在承受高应力的部位比低应力部位的腐蚀率快。