王长健

(四川建筑职业技术学院,四川德阳618000)

随着反井法施工在石油钻采等地下工程项目中的广泛应用,反井钻孔用钻杆使用越来越大。钻杆是反井钻机的重要组成部分,其结构是两端带接头的管状构件,由普通钻杆、开孔钻杆、稳定钻杆、转换焊接接头等组成。钻杆接头部位受力最大,应具有较大的承载能力(即良好的拉伸、压缩、扭转、弯曲性能)。在钻杆施工过程中,由于钻杆受到复杂的应力使用环境,往往会发生刺穿、断裂等失效,给反井正常生产和施工带来巨大的经济损失[1],因此,有必要对钻杆的失效模式及形成原因进行分析,以区分质量责任事故。

某公司使用的S135钢级钻杆,其规格为φ127 mm,为内外加厚型钻杆,其生产工序为:炼钢→连铸管坯→管坯加热、定径→矫直→外表面检查→内表面检查→管端加厚→调质热处理→热矫直→取样力学性能分析→超声波探伤、磁粉探伤检验→接头焊接→修整→接头区超声波探伤检验、磁粉探伤检验。该钻杆在生产过程中无任何异常现象,但在钻井中使用不到800 h,即在距焊接接头(管壁内外加厚处)约10 cm处,钻杆管壁平滑位置处发现一椭圆形孔洞,导致钻杆内部的钻杆液发生刺漏,形成严重的质量事故,钻杆椭圆形孔洞外貌见图1。为明确钻杆椭圆形孔洞形成原因,笔者将该钻杆椭圆形孔洞处一段钻杆本体切取下来,通过化学成分分析、金相组织分析、晶粒度检测、非金属夹杂物检测、钻杆宏观外貌分析、力学性能测试,以及……