a. 高压密封肋骨钻杆应力分散槽:试验研究表明,非开挖导向、定向钻杆受循环弯曲应力作用而疲劳断裂是钻杆的主要失效形式,而这种失效主要发生在钻杆公接头根部或公接头螺纹根部。在钻杆公接头根部设计应力分散槽可有效地减小该处应力集中,从而提高其抗弯能力。此外,尽量增大螺纹直径、锥度螺纹设计和加大螺纹丝底圆弧半径也能明显改善钻杆公接头根部的抗弯能力。
b. 高压密封肋骨钻杆“双顶”结构:所谓“双顶”结构,即在钻杆公、母扣拧紧时母扣端部与公扣台肩处顶紧的同时,母扣的内台肩处也与公扣的端部顶紧。“双顶” 结构钻杆的加工难度大,但它与“单顶”钻杆相比具有多方面的优越性:
密封效果好钻进液由内向外泄漏需经两个密封面,泄漏阻力大。
高压密封肋骨钻杆能承受更大的扭矩 “双顶”钻杆提供两个抗扭台肩,其台肩总接触面积远大于普通钻杆,因而承受的扭矩也远大于普通钻杆。
提高钻杆的使用寿命 普通钻杆往往因为接头磨损,母扣端部变薄而被公扣锥成喇叭口,从而使整根钻杆失效。“双顶”钻杆在接头磨损严重后内台肩仍有效地起作用,钻杆仍能继续使用。
(5)高压密封肋骨钻杆丝扣的表面处理:丝扣表面氮化处理能有效地防止粘扣,还能提高丝扣的耐磨性,从而提高其使用寿命。氮化层厚度一般在0.2~0.3mm,厚度过大容易产生碎性裂纹,厚度过小则抗粘扣效果差。整体钻杆无法进行氮化处理,取而代之的是层厚小得多的磷化处理。
(6)高压密封肋骨钻杆螺纹加工精度:接头螺纹应在数控车床上用成形螺纹车刀加工,以保证钻杆的互换性。接头螺纹紧密距应控制在合理的范围之内,保证丝扣啮合良好
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