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。

气动卡瓦具有操作简便、大幅提高钻井效率的优势,但在使用过程中存在钻杆变形的问题。文章阐明了气动卡瓦的工作原理,测量了钻杆变形后的尺寸并分析了气动卡瓦夹持钻杆本体的受力情况。根据塑性区内最小压力挤毁公式计算了φ139.7mm钻杆的最小挤毁压力,并与使用过程中φ139.7mm钻杆承受的压强进行对比。基于理论计算的结果,从钻杆动力钳卸扣、DB吊钳卸扣和气动卡瓦推荐取值三个方面分析了钻杆变形的原因。基于钻杆变形的原因,确定了气动卡瓦的安全系数,气动钻杆卡瓦推荐φ139.7mm钻杆的最大起下钻吨位为180t。同时在气动卡瓦使用过程中确保钻杆坐卡的平稳且居中。坚持动力钳卸扣,卸不开扣时及时采用吊卡坐卡后用DB吊钳卸扣。在坐卡吨位较高时及时转换为用吊卡起下钻,确保安全使用钻具。采用上述措施后,川东钻探公司后续井气动卡瓦使用...