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石油钻杆的发展趋势分析

地质装备 2024年第2期25卷 23-26页

作者：满国祥程林王克虎孔令沪张慧杰河北省地矿局国土资源勘查中心石家庄050081 河北石探机械制造有限责任公司石家庄050081

随着钻井工况的复杂化、钻井深度加深以及其他特殊钻井的需求,钻杆定制化生产的要求越来越多,如抗硫钻杆、超高强度钢级钻杆、特殊螺纹钻杆等高端石油钻杆。目前,国内石油钻杆生产厂家都以生产API标准的石油钻杆为主,同质化竞争严重,针... 详细信息

随着钻井工况的复杂化、钻井深度加深以及其他特殊钻井的需求,钻杆定制化生产的要求越来越多,如抗硫钻杆、超高强度钢级钻杆、特殊螺纹钻杆等高端石油钻杆。目前,国内石油钻杆生产厂家都以生产API标准的石油钻杆为主,同质化竞争严重,针对深井、深海井、高腐蚀性井等领域发展所需的抗硫钻杆、超高强度钢级钻杆、特殊螺纹钻杆等高端石油钻杆产品目前涉足厂家较少,在特殊用途钻杆市场内还未形成竞争力。石油钻杆未来发展趋势一定是以满足特殊用途的定制化钻杆为前提的高端石油钻杆。本文立足于国内市场现状,放眼石油钻杆发展趋势,为今后我国钻杆的发展方向提出建议。

关键词：高端石油钻杆高强度钻杆抗硫钻杆铝合金钻杆双台肩接头

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双台肩钻杆外螺纹接头断裂原因分析

石油矿场机械 2013年第12期42卷 69-73页

作者：吕拴录卢强张国正张春婉祖强谢居良胡芳婷陈家磊中国石油大学材料科学与工程系北京102249 塔里木油田新疆库尔勒841000 西安摩尔石油工程实验室西安710065

对101.6mm×9.65mm S135DSTJ型双台肩钻杆外螺纹接头断裂事故进行了调查研究。对该批用过的钻杆进行了详细的探伤检查,发现许多钻杆外螺纹接头部位存在裂纹。通过对钻杆接头断口和裂纹形貌进行分析,认为钻杆接头为硫化氢应力腐蚀开裂失... 详细信息

对101.6mm×9.65mm S135DSTJ型双台肩钻杆外螺纹接头断裂事故进行了调查研究。对该批用过的钻杆进行了详细的探伤检查,发现许多钻杆外螺纹接头部位存在裂纹。通过对钻杆接头断口和裂纹形貌进行分析,认为钻杆接头为硫化氢应力腐蚀开裂失效。通过对钻杆接头结构尺寸、材料性能和承载能力进行分析计算,认为采用同时增大外螺纹接头内径和材料强度的方法,虽然可以保证接头抗扭强度,减小钻柱水力损失,但却降低了钻杆接头抗应力腐蚀开裂的能力,增大了接头危险截面的应力集中,降低了钻杆外螺纹接头的使用寿命。

关键词：钻杆双台肩接头断裂硫化氢应力腐蚀

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新型高强度钻杆的优化设计

新型高强度钻杆的优化设计

作者：刘冰西南石油大学

学位级别：硕士

随着油气井钻探的深度和难度不断增加,深井、超深井、水平井等复杂钻井在国内外勘探开发中所占比例越来越大,复杂钻井作业对钻杆的性能提出了越来越高的要求。本文利用有限元分析方法和API RP 7G推荐的理论强度计算公式,以提高强度、减... 详细信息

随着油气井钻探的深度和难度不断增加,深井、超深井、水平井等复杂钻井在国内外勘探开发中所占比例越来越大,复杂钻井作业对钻杆的性能提出了越来越高的要求。本文利用有限元分析方法和API RP 7G推荐的理论强度计算公式,以提高强度、减缓应力集中和提高水力性能为优化设计目标,分别对钻杆接头结构和钻杆管体结构进行了优化设计,主要研究内容如下：(1)分析了V150钢级新型高强度管材用于钻具的适用性。分别对V150钢级管材和API标准S135钢级管材进行了常规力学性能测试和抗环境开裂性能测试,测试结果表明,V150钢级新型高强度管材在机械强度方面相较S135钢级管材有明显的提升,在抗环境腐蚀开裂性能方面不低于S135钢级管材。(2)选取了两种具有代表性的钻杆接头,进行了复合载荷作用下的有限元分析,对比了两种钻杆接头的应力分布特征,并从钻杆接头螺纹啮合段的承载均匀性和螺牙齿根应力集中系数两方面对比了两种钻杆接头结构的力学性能,分析结果为新型接头的设计指明了方向,并提供了参照。(3)以提高接头抗扭强度、增加磨损余量、减缓应力集中和增大水眼直径为优化设计目标,通过对钻杆接头结构参数以及接头结构特征的分析,设计出了新型高强度大水眼双台肩接头。理论计算表明,新型双台肩接头的理论抗扭强度比GPDS 50接头提高了27.7%,比API NC50接头提高了76.4%;除具有更高的抗扭强度外,新型双台肩钻杆接头还具有更大的水眼直径和更大的磨损余量;有限元分析表明,新型双台肩接头螺纹齿根应力峰值和螺纹齿根的应力集中系数比GPDS 50接头更低。(4)以提高抗拉抗、扭复合强度和降低水力压耗为目标,通过分析钻杆管体尺寸对强度和水力压耗的影响,设计了新型高强度低压耗钻杆管体;通过拉、扭、弯复合载荷下对加厚过渡区结构的三维有限元分析,优选了加厚过渡区结构的R值和Mill值,减缓了新型钻杆管体加厚过渡区的应力集中。以上研究提供了一整套钻杆优化设计的方法,包括钻杆选材、钻杆结构设计和钻杆结构优化等,可以根据不同的优化设计目标设计出具有不同性能或不同用途的钻杆,为新型钻杆的优化设计提供了参考。

关键词：高强度钻杆双台肩接头加厚过渡区应力集中有限元分析

AD24井φ139.7mm钻杆接头断裂分析

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石油矿场机械 2011年第9期40卷 62-65页

作者：易浩吕庆钢陈勇刘志良张胜鹏雷正义中国石化西北油田分公司工程技术研究院器材供应中心乌鲁木齐830011 西部钻探钻井工程技术研究院新疆克拉玛依834000 吉林油田公司工程技术处吉林松原138000

采用有限元技术分析了AD24井φ139.7 mm钻杆断裂失效的原因,利用测量统计结果得出双台肩钻杆接头承载能力大幅下降是钻杆接头产生疲劳断裂的主要原因,为采取相关的预防措施提供了理论依据。

关键词：钻杆断裂测量统计双台肩接头

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“智能钻杆”技术走向全面商业化

国外油田工程 2006年第2期22卷 15-16,19页

作者：杨利田树宝胜利石油管理局钻井院石油大学北京

概括介绍了“智能钻杆”技术的研发背景、“智能钻杆”系统的组成和关键技术、现场试验情况以及从试验中获得的经验教训,并对技术的商业化前景进行了展望。该技术彻底解决了钻井过程中实时数据的传输速率瓶颈,实现了高速数据传输,是油... 详细信息

概括介绍了“智能钻杆”技术的研发背景、“智能钻杆”系统的组成和关键技术、现场试验情况以及从试验中获得的经验教训,并对技术的商业化前景进行了展望。该技术彻底解决了钻井过程中实时数据的传输速率瓶颈,实现了高速数据传输,是油气钻探技术的一次革命。

关键词：智能钻杆顶驱旋转短节信号中继短节双台肩接头

AT-16井钻杆NC50内螺纹接头胀大原因分析

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理化检验（物理分册） 2014年第6期50卷 457-460页

作者：袁鹏斌吕拴录许峰余世杰文志明历建爱上海海隆石油管材研究所上海200949 中国石油大学材料科学与工程系北京102249 塔里木油田库尔勒841000

通过宏观分析、尺寸测量以及材质分析,对AT-16井钻杆NC50内螺纹接头胀大失效原因进行了详细的调查分析,分析结果表明:钻杆内螺纹接头胀大失效主要是在钻井过程中钻杆接头所承受的扭转载荷过大所致。有限元计算结果和双台肩接头钻杆在塔... 详细信息

通过宏观分析、尺寸测量以及材质分析,对AT-16井钻杆NC50内螺纹接头胀大失效原因进行了详细的调查分析,分析结果表明:钻杆内螺纹接头胀大失效主要是在钻井过程中钻杆接头所承受的扭转载荷过大所致。有限元计算结果和双台肩接头钻杆在塔里木油田实际使用效果表明:双台肩接头钻杆的抗扭性能要优于单台阶螺纹接头钻杆,为有效地防止在深井和超深井钻井过程中钻杆内螺纹接头发生胀大失效,建议采用双台肩接头钻杆。

关键词：钻杆内螺纹接头双台肩接头胀大扭矩