关于钻铤，方钻杆，接头材料要求冲击功54J
的必要性（续）
199J~4月石油工业标准与计量
一…一…～———=—一一一
关于钻铤，方钻杆，接头材料
第7卷
书签制作简单漂亮
要求冲击功54J的必要性(续)
张毅宋治瞿少华
第2期
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钻铤，接头，方钻杆冲击伉
为什么要规定54J
1.钻具失放形式研究表明，冲击值应
不小于54J
美国Standard石油公司对钻具失效形
式的研究表明，钻铤，接头红使用中的
本质失效形式主要分为五种情况：即①塑
性失效，变形或刺扣,⑨疲劳及塑性失效,
疲劳或腐蚀疲劳后裂纹扩屁致刺穿⑧疲劳
(或腐蚀疲劳)失效，由于材质韧性较好,
疲劳裂纹萌生期较长，临界裂纹尺寸较大,
故疲劳寿命较长;④疲劳及脆性失效，裂纹
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萌生期较短，扩展速率快，加之材质韧性较
低，临界裂纹尺寸小并表现为最终突然性脆
断;⑤脆性失效，材质韧性低，一次性脆断
等.同时指出，钻具的硬度及强度性能对上
述五种失效形式影响不火，只有冲击韧性.和
断口剪切面积百分比与失效形式却有很密切
的对应关系.同时，统计分析的结果表明,
冲击韧性在47J(35ft—lb)以下时，钻具多
袭现为脆性或疲劳致脆性失效，事故危害性
大，使用周期不长.而冲击韧性在54J(40
ft-lb)以上者，则表现为变形，刺穿等塑
性失效，使用周期长，易于早期发现，且不
致引起恶性事故，见表3.对比表2和表3可
表3失效钻具型式与性能"
外径失效型式I匣比冲剪啦in微现缓纫陆值ft面幂!一lb(J)%———尼采为什么疯了
4丢塑性J275完全淬火和~,Als3<72>7O
4鲁疲劳及塑性130O完全淬火和回火}53(72)100 4丢疲劳及塑性330完淬火和阿火162(84)100
5}废劳275铁索佑{30f41)20
7疲劳}265含铁素体28(38)20
6疲劳及脆性l3lS高钛索体23(31)lS
7疲劳及雅性.26O高铣素体i8(1j)2O
j鲁脆性297高铣煮体I9(12)10
以看出，导致疲劳断裂或脆性断裂等恶性事
故的钻铤，接头材料，其冲击值均不超过54
J.所以从控制钻铤，接头失效形式，保证
安全使用寿命考虑，冲击值应大于等于S4J.
另外，有人提出钻具材料夏比冲击功取
47J是否可行?我们在对钻杆接头的失效分析
中发现，夏比冲击功界于47～54J之间仍有可
能发生疲劳及沿晶脆断.侧如.1987年l1月.
滇黔桂某井队启用一批西德曼内斯曼SG内马
一
105钻杆，使用仅3个月就相继有20多只接头发生疲劳刺穿或沿晶断裂.经现场
调查，该批钻具在使用中属正常工作，投发
42石油工业标准与计量
生任何墩钻，蹩钻，卡钻等情况，也没有遇
到过酸性腐蚀介质.材质分析表明，接头的
拉伸性能符台API标准，冲击值在30.7～49.6J之间，扫描电镜观察，不仅接头失效1991年4月
断I-丁形貌表现为沿晶脆断，冲击试样断口也有沿晶特征，醴明材质仍显脆性.所以，菥
以曼内斯曼失效接头49.6J的上限值为羿, 取高出失效样品界限值的10%，冲击功则不表4各国钻链，接头Akv实掰值(J)
j厂钻铤{钻秆接头转换接头
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大隆机器厂
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