张涛

（宁波浙东地质器材制造有限责任公司，浙江 宁波315012）

1 前言

钻杆在钻进过程中具有举足轻重的作用，它将钻机扭矩传递给钻头，实现钻进。在钻孔中，钻杆承受着非常复杂的载荷，几乎同时承受了拉、压、扭转、弯曲等应力，并且钻杆柱本身是一个弹性系统，钻进过程中钻井液的循环和钻杆柱的振动使得钻杆柱承受了很大的动载。因此，钻杆不可避免地会出现失效。钻杆的早期失效，严重影响了钻进速度，拖延了钻进周期，以致造成巨大的经济浪费。于是，如何保证钻杆的质量，避免早期失效，确保钻进的顺利进行变得至关重要。

2 钻杆的失效形式

钻杆常见失效有以下形式：杆体折断、漏水、螺纹处失效等。杆体折断和漏水主要是因为杆体材料自身存在缺陷，在复杂的受力情况下疲劳产生。由于螺纹特殊的结构形式，截面形状复杂，容易出现应力集中，螺纹部位成为钻杆的薄弱环节。据统计，螺纹处失效约占钻杆失效的80%以上。图1即为螺纹处断裂的钻杆。

3 失效原因分析及防范措施

3．1 钻杆材质因素

钻杆杆体应有较高的抗拉强度，较好的抗弯性能和冲击韧性，材料应选用中碳合金结构无缝钢管。目前国内普遍使用STM－R780（42Mn Mo7）无缝钢管生产普通地质钻杆，根据Q／BQB2003－2009标准要求，钢的化学成分要求如表1，杆体力学性能应满足表2要求。

图1 螺纹处断裂的钻杆

此外，钻杆原材料不允许存在折叠、裂缝、夹杂等缺陷，否则在井下受力复杂的服役环境下，缺陷被不断扩大，极易引发断裂、钻井液刺穿钻杆等失效事故。……