旋转台肩式螺纹的粘扣问题分析.pdf

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1、2011年第38卷第1期探矿工程(岩土钻掘工程)43旋转台肩式螺纹的粘扣问题分析王振志，李艳丽，廖红玲(1．6-家庄探矿机械厂，河北6-家庄050081；2．广东天乐通信设备有限公司，广东佛山528300)摘要：螺纹粘扣是钻具失效的常见形式。旋转台肩式螺纹在目前的钻具螺纹中占很大比例。通过对旋转台肩式螺纹粘扣产生原因的分析，指出材料、加工和使用因素对螺纹粘扣都会产生直接影响。提出了预防粘扣的主要措施。关键词：旋转台肩式螺纹；枯扣；钻具；钻具失效中图分类号：P634．8文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)01—0043—0

2、4AnalysisonThread．stickyinRotary．shoulderedThreads／WANGZhen—zhi，L1Yan—li，LIAOHong—ling(1．Shiji—azhuangExploringMachineryPlant，ShijiazhuangHebei050081，China；2．GuangdongTianleTeleeomEquipmentLtd．，FuoshanGuangdong528300，China)Abstract：Threadstickyisapopularfailuremodeofdrill

3、ingtool，androtary—shoulderedthreadtakesagreatproportionindrillingstringthread．Bytheanalysisonthecauseofthread—stickyinrotary"一shoulderedthreads，itisputforwardthatthemanufacturematerial，processingandoperationfactorhavedirectinfluence．Thepapersuggestedthemainmeasuresforthre

4、ad—stickyprevention．Keywords：rotary—shoulderedthread；thread—sticky；drillingtool；drillingtoolfailure0引言为螺纹中部粘扣、台肩面损伤和其他部位粘扣，螺纹旋转台肩式螺纹广泛应用于各种钻具的连接。中部(即在螺纹母线中部)粘扣比较常见，约占粘扣钻具在施工中受力情况非常复杂，在正常的旋转钻现象的80％，其余两种发生的概率较少。螺纹粘扣进中，不仅要承受拉压、扭转、弯曲，还要承受内压、的宏观形貌见图1。外压、热循环等综合应力的作用，而在整个钻具中螺纹连接

5、部位是最薄弱的环节，在现场使用中钻具失效形式之一便是螺纹粘扣，此类失效约占整个钻具失效的50％以上。由于螺纹粘扣导致钻具失效事故频繁发生，影响了钻井工程的正常进行。因此，对旋转台肩式螺纹的粘扣问题进行分析探讨，对预防和减少钻具失效事故有实用意义。1粘扣的形式图1螺纹粘扣的宏观形貌粘扣是一种发生在相互接触金属表面问的冷焊。根据粘扣的程度，可分为轻度粘扣、中度粘扣和2粘扣产生的原因严重粘扣。轻度粘扣时，螺纹牙型出现轻微变形或影响螺纹粘扣的因素是多方面的，甚至是几个局部牙型磨损、掉块，但不影响螺纹的拆卸和使用；因素的综合结果，但导致螺纹粘扣的根

6、本原因是钻中度粘扣时，螺纹拆卸困难，强力拆卸后可见明显的具在连接过程中，相互接触的公母螺纹螺旋表面存螺纹损伤，如大面积牙型磨损等，如不修复，无法按在一定的粗糙度或形状误差，在摩擦力的作用下从原设计紧密距使用；严重粘扣时，螺纹副无法卸开，点接触开始，造成局部接触点上的应力非常高，超过采用破坏手段剖开后，可见螺纹牙侧撕裂，公母螺纹螺纹基体屈服点的许用接触应力，从而产生塑性变相互嵌入，即冷焊在一起。按粘扣发生的部位，可分形，达到一定程度，螺纹接触点两侧会发生局部再结收稿日期：2010—08—24作者简介：王振志(1963一)，男(汉族)，河北石

7、家庄人，石家庄探矿机械厂教授级高级工程师，机械设计专业，硕士，长期从事探矿工程机械研发工作，河北省石家庄市中山西路788号，hb～shitan@163．COITI。探矿工程(岩土钻掘工程)2011年第38卷第1期晶、扩散或熔化等变化，表面之间极易粘合形成冷上，将紧密距的偏差控制得越小，螺纹的精度越高。焊。理想的状况是，当螺纹副即将拧紧时，即公、母螺纹2．1材料因素中径重合时，公母螺纹的2个台肩也接触在一起，再许用接触应力与材料的强度、硬度有关，按API施加到预紧力矩时，螺纹副之间、台肩面之间均产生SPEC5DP规定，钻杆接头内螺纹的硬度应

8、在285—一个弹性变形，此时的螺纹副就成了一个整体，那么341HBW，屈服强度在827～1138MPa，拉伸强度≥多大的紧密距是适宜的呢?以NC38螺纹为例，API965MPa，如上述指标没有