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高爐鉆桿的分類與結構

   高爐鉆桿的分類：鉆桿分為方鉆桿、鉆桿和加重鉆桿三類。連接次序為方鉆桿（1根)鉆桿(n根，由井深決定）加重鉆桿（n根，由鉆具組合設計決定）。 ①鉆進時，方鉆桿與補心、轉盤補心配合，將地面旋轉扭矩傳遞給鉆桿，以帶動鉆柱和鉆頭旋轉； ②承受鉆柱的全部重量； ③鉆井液循環(huán)的通道。

   高爐鉆桿結構：方鉆桿由上下接頭和管體部分組成。管體部分為四方或六方兩種結構（石油鉆井大多為四方結構）；上接頭為上接頭為左旋母螺紋（反扣），與水龍頭連接，在旋轉過程中左旋母螺紋防止倒扣；下接頭為右旋公螺紋，與鉆桿連接。工作時，方鉆桿上端始終處于轉盤面以上，下部則處于轉盤面以下。

   高爐鉆桿工步驟后被制成鉆桿。通過鋼管加厚工序的處理， 光管外表面向內(nèi)彎，鋼管管壁加厚。下一步，進行螺紋加工并鍍上能夠增加強度的銅。然后進行非破壞性質(zhì)量控制檢驗，隨后進行鋼管管體接頭的焊接。而后，管體會經(jīng)歷焊接熱處理和焊接終處理，以消除焊接殘余應力。在對成品鉆桿進行渡漆和包裝前要對鋼管成品進行其他的一些檢測，包括硬度測試，壓力測試和非破壞性測試。

 

  1、鉆桿管體經(jīng)過冷拔加工，保證了桿體的壁厚為正差及壁厚的均勻度±0.15mm,接頭為42CrMoA材料，接頭精加工后采用真空氣體氮化處理，增強了鉆桿接頭的硬度和耐磨度。

  2、螺紋加工為了保證鉆桿的連接互換精度，接頭螺紋皆采用高精度數(shù)控車床加工，進口成型夾刀加工。

  3、摩擦焊口采用超聲探傷，二次調(diào)質(zhì)處理，消除一次摩擦加熱產(chǎn)生的應力集中，使焊口的各項機械性能強于母材的性能，桿體訂購皆采用正差，保證管體的規(guī)格尺寸及壁厚均勻。保證整根鉆桿的額定扭矩，頂推力和沖擊韌性及鉆桿的同心性。

摩擦焊鉆桿的適用范圍：主要適應潛孔錘沖擊回轉（含液、氣）鉆進需要，具有剛性大、密封好、外平的結構特點，回轉時扭矩低、阻力小的優(yōu)勢。

鉆桿失效形式及原因分析

鉆桿的主要失效形式有斷裂、塑性變形(如彎曲)、絲扣嚴重磨損等。其中以斷裂這種失效形式較為嚴重。這種失效形式表現(xiàn)為當鉆桿頭部的軸肩處承受較大的扭轉作用及沖擊力作用時，鉆桿便會在此處發(fā)生斷裂。斷裂發(fā)生后，三牙鉆頭由于和外界失去了連接，只能留在地層而無法取出，而三牙鉆頭的造價，這樣就會給客戶帶來相當大的損失。

鉆具組合及鉆井工藝 鉆桿作為一個旋轉的細長彈性桿件，有其固有振動頻率，鉆具的組合決定了此固有頻率。鉆桿旋轉時還會產(chǎn)生縱向、橫向和扭轉3種形式的振動，當它們的頻率與固有頻率相吻合時則產(chǎn)生共振。共振的結果會在原來鉆桿疲勞應力的基礎上附加一個額外的疲勞應力，加速鉆桿的失效。采用螺桿鉆桿替代轉盤鉆定向井、水平井的鉆井工藝可以減少鉆桿的旋轉彎曲疲勞程度。

地址鉆桿失效原因我們可從兩方面來分析，人為因素和鉆桿本身存在的缺陷，鉆桿本身的缺陷又分設計缺陷和材料本身存在的缺陷。