鉆桿折斷是鉆探作業(yè)中常見(jiàn)的問(wèn)題,其發(fā)生的原因復(fù)雜多樣,涉及鉆桿質(zhì)量、地層條件、操作方法等多個(gè)方面。以下是對(duì)鉆桿折斷原因及預(yù)防措施的詳細(xì)分析:

一、鉆桿折斷的原因

  1. 受力不均或轉(zhuǎn)速過(guò)高

    • 鉆桿在鉆進(jìn)過(guò)程中,如果受到不均勻的力或轉(zhuǎn)速過(guò)高,容易導(dǎo)致鉆桿疲勞和折斷。

  2. 鉆進(jìn)中掉塊卡鉆

    • 鉆進(jìn)過(guò)程中,如果地層中存在掉塊或卡鉆現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)扭矩突然上升,增加鉆桿折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

  3. 鉆桿彎曲或磨損

    • 鉆桿本身不直或在使用過(guò)程中彎曲,會(huì)增加鉆桿的受力不均,導(dǎo)致局部磨損嚴(yán)重,進(jìn)而引發(fā)折斷。

  4. 鉆桿加工質(zhì)量不符合要求

    • 如螺紋長(zhǎng)度不一、有空扣、退刀槽過(guò)深、鉆桿墩粗不合格或熱處理不當(dāng)?shù)?,都?huì)導(dǎo)致鉆桿強(qiáng)度降低,易于折斷。

  5. 鉆桿與接頭螺紋選配不當(dāng)

    • 連接過(guò)緊或過(guò)松,螺紋未對(duì)正,都可能導(dǎo)致鉆桿在受力時(shí)脫扣或折斷。

  6. 新舊鉆桿混雜及超出磨損限度

    • 新舊鉆桿性能差異大,混用易導(dǎo)致折斷;超出磨損限度的鉆桿繼續(xù)使用,也會(huì)增加折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

  7. 野蠻操作及鉆進(jìn)時(shí)加壓過(guò)大

    • 地質(zhì)強(qiáng)度高或大孔徑鉆進(jìn)時(shí),如果機(jī)手不根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù),盲目加壓,會(huì)導(dǎo)致鉆桿重負(fù)荷運(yùn)行,增加折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

  8. 孔內(nèi)鉆屑沖洗不凈

    • 孔內(nèi)鉆屑未及時(shí)沖洗干凈,會(huì)增加鉆具的阻力,使鉆桿在鉆進(jìn)過(guò)程中受到更大的應(yīng)力,從而引發(fā)折斷。

二、預(yù)防措施

  1. 選用高質(zhì)量鉆桿

    • 選用經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選和檢測(cè)的原材料制造的鉆桿,確保其質(zhì)量?jī)?yōu)良。

  2. 加強(qiáng)鉆桿維護(hù)和檢查

    • 定期檢查鉆桿的狀況,及時(shí)淘汰磨損過(guò)度、明顯彎曲及表面劃痕較深的鉆桿。同時(shí),對(duì)鉆桿進(jìn)行防腐處理,防止生銹。

  3. 合理設(shè)計(jì)鉆孔結(jié)構(gòu)和選用鉆具

    • 根據(jù)地層情況和鉆孔深度,設(shè)計(jì)合理的鉆孔結(jié)構(gòu),并選用合適的鉆具級(jí)配,確保鉆桿與鉆具之間的連接緊密且受力均勻。

  4. 優(yōu)化鉆進(jìn)參數(shù)和操作方法

    • 在鉆進(jìn)過(guò)程中,合理控制轉(zhuǎn)速和扭矩,避免轉(zhuǎn)速過(guò)高或扭矩過(guò)大導(dǎo)致鉆桿折斷。同時(shí),規(guī)范操作,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行鉆探作業(yè),提高鉆探工人的操作技能和安全意識(shí)。

  5. 選用合適的沖洗液

    • 選用潤(rùn)滑性能好的沖洗液,以減少因高轉(zhuǎn)速給鉆桿帶來(lái)的震動(dòng)和磨損。同時(shí),根據(jù)不同的地層條件選用不同配比的沖洗液,確保沖洗效果最佳且對(duì)鉆桿無(wú)不良影響。

  6. 加強(qiáng)培訓(xùn)和安全教育

    • 定期對(duì)鉆探工人進(jìn)行培訓(xùn)和安全教育,提高他們的安全意識(shí)和操作技能。教育他們正確識(shí)別和處理鉆進(jìn)過(guò)程中的異常情況,避免野蠻操作和盲目加壓等行為的發(fā)生。

  7. 建立應(yīng)急處理機(jī)制

    • 制定鉆桿折斷等突發(fā)事件的應(yīng)急處理預(yù)案,確保在發(fā)生折斷事故時(shí)能夠迅速、有效地進(jìn)行處置,減少損失和影響。

通過(guò)以上措施的實(shí)施,可以顯著降低鉆桿折斷的風(fēng)險(xiǎn),提高鉆探作業(yè)的安全性和效率。