地質(zhì)鉆桿是一種采用合金鋼管經(jīng)過(guò)兩端鐓頭加厚,車(chē)削小螺距錐度螺紋,與鎖接頭聯(lián)接,用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域,傳遞鉆機(jī)扭矩給井底鉆頭,并負(fù)責(zé)傳輸鉆井液的鉆探工具。常規(guī)的地質(zhì)鉆桿分為內(nèi)加厚鉆桿和外加厚鉆桿兩大類(lèi),通常Φ60及以下直徑為內(nèi)加厚,Φ60及以上直徑為外加厚。鉆桿的質(zhì)量好壞主要取決于選材及桿端螺紋強(qiáng)度,好的材料不易疲勞彎曲或折斷,端部鐓頭后組織致密則能有效提高其機(jī)械性能,螺紋車(chē)削的精密又保證了與鎖接頭聯(lián)接的強(qiáng)度。
用于石油開(kāi)采的鉆桿,在生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)一些問(wèn)題:
1、焊接飛邊的去除
鉆桿的摩擦焊接過(guò)程中會(huì)形成內(nèi)外飛邊,其中高鋼級(jí)鉆桿由于公接頭內(nèi)徑小于管體焊接部?jī)?nèi)徑,給去除內(nèi)飛邊造成很大困難。傳統(tǒng)機(jī)床車(chē)削由于接頭內(nèi)徑的限制,車(chē)床刀桿直徑小易造成加工時(shí)刀桿振顫,嚴(yán)重影響加工質(zhì)量與效率。
目前,多數(shù)廠家采用沖切方式去除內(nèi)飛邊,加工效率較高。由于沖頭形式、沖切時(shí)機(jī)、沖切力大小等因素影響,有時(shí)會(huì)造成沖切時(shí)毛刺劃傷管體內(nèi)壁或在內(nèi)壁粘連等現(xiàn)象,影響了鉆桿的正常使用。
2、抗硫鉆桿的應(yīng)用
硫化氫腐蝕會(huì)造成鉆桿失效,國(guó)內(nèi)的鉆桿廠家也已經(jīng)研制出抗硫鉆桿,但現(xiàn)在沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。歸納有兩點(diǎn):1)抗硫鉆桿的價(jià)格貴,大約是普通鉆桿的2倍。因?yàn)榭沽蜚@桿材料特殊,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,造成價(jià)格居高不下。2)強(qiáng)度有待提高,在含硫焊接中鉆井,鉆桿鋼強(qiáng)度越高,受腐蝕破裂危險(xiǎn)性越大。
3、強(qiáng)度和韌性
在鉆桿的生產(chǎn)和制造過(guò)程中常常遇到強(qiáng)度與韌性矛盾?,F(xiàn)在打井過(guò)程中,多數(shù)井眼不是豎直的,斜井、水平井的應(yīng)用越來(lái)越多,在“狗腿”部位鉆桿受到交變應(yīng)力的作用,韌性差,很容易發(fā)生斷裂或刺穿事故。面對(duì)這樣的矛盾,生產(chǎn)廠開(kāi)始嘗試開(kāi)發(fā)新的鋼種,通過(guò)改變鋼的成分和組織來(lái)增加強(qiáng)度和韌性,如添加金屬鉬。