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(西南石油大学，成都 610500)①

螺杆钻具作为一种容积式井下动力钻具，广泛应用于钻井工程中。螺杆钻具由旁通阀、马达总成、万向轴总成和传动轴总成组成[1]。马达是一个由钻井液驱动的容积式动力机，包括转子和定子。转子是表面镀有耐磨材料的钢制螺杆，定子是内壁硫化有橡胶衬套的钢管。随着钻井技术的发展及水平井、定向井的数量增多，螺杆钻具的使用量逐渐增大。但是，井下恶劣的工作条件、钻具结构的不适用以及制造、修复工艺的不完善，导致钻具的先期破坏，甚至引发井下事故[2]。其中衬套失效[3]、传动轴失效和万向轴失效最为常见[4-5]。从钻具出现的事故率来看，马达总成的失效是影响最多、最不容易控制的。现场调查表明，仅由马达卡砂事故引起的螺杆钻具数量约占总修理量的20%[6]。究其原因，一是马达总成为螺杆钻具的动力源；二是定子衬套为橡胶材料，其力学性能较为特殊；三是钻井液的成分及高温环境加剧了定、转子之间的摩擦磨损失效。本文以螺杆钻具马达为研究对象，建立了马达总成失效的故障树模型，并通过模糊故障树技术对其进行定性和定量分析，为螺杆钻具的设计、制造及使用维修提供参考依据。

1 模糊故障树

1.1 故障树

故障树FTA(Fault Tree Analysis)是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系，是一种系统可靠性和失效分析的重要方法。其特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。……