定向钻杆与定向钻头的工作条件与载荷——瑞龙钻具

定向钻杆的工作条件 定向钻杆组成的钻杆柱是一个弹性系统，在定向钻进过程中钻杆所受载荷的大小和方向都在变化，定向钻杆在三维空间中承受着复杂交变的拉、压、扭、弯曲、振动等载荷，加上磨损腐蚀等作用，在经过一段时效后很可能在应力集中部位断裂。同时，伴随着地质条件的变化以及卡钻、埋钻等事故的发生，定向钻杆的受力情况将变得更为复杂。定向钻杆的工作条件决定了定向钻杆将是钻进过程中受力复杂、工况恶劣的部件。 定向钻杆承受的基本载荷有: 1)拉力和压力。钻进过程中，定向钻杆向定向钻头施加轴向压力时钻杆受压，提钻时向钻杆受拉。在处理孔内事故进行起拔时，向钻杆会受到较大的拉力。 2)扭转。由于向钻杆的主要功能之一就是承受或传递扭矩，因而使得向钻杆处于受扭状态，产生扭应力。特别是在处理孔内事故时(通缆式钻杆在处理孔内事故时可以回转)，向钻杆突然停止回转，此时钻机等设备的回转部分和钻杆柱的回转动能使向钻杆受到扭转冲击，产生很大的扭应力。 3)弯曲。在常规钻进施工中，由于向钻杆在离心力以及轴向压力作用下失稳，产生弯曲，向钻杆柱内部产生弯曲应力。在施工定向孔的过程中，需要不断地调整钻孔轨迹，会引起向钻杆在孔内的弯曲变形。弯曲的钻杆柱进行回转时，钻杆内产生的交变应力易引起钻杆的疲劳破坏。 4)弹性振动。向钻杆柱是一个弹性系统，在弯曲及扭转等因素的复合作用下，会发生纵向和横向振动。严重时，钻杆柱的振动使得钻机等配套设备受迫振动，影响钻具及配套设备的寿命。