鉆桿接頭粘扣問題的原因與對策

呂媛

摘 要：鉆桿接頭粘扣問題的出現(xiàn)對煤礦、油田的正常生產(chǎn)有著嚴(yán)重的影響。礦山、油田中所應(yīng)用的鉆柱是由鉆桿等鉆具借助螺紋接頭連接而成的鉆探工具。在鉆井過程中，操作人員需要多次進(jìn)行起鉆、下鉆作業(yè)，這就要求螺紋接頭需要有著良好的抗粘扣性能。鉆具螺紋接頭粘扣事故的出現(xiàn)，已經(jīng)給相關(guān)領(lǐng)域帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。這一問題也是一種較為復(fù)雜的工程問題。因而，本篇文章主要對這一問題的產(chǎn)生原因和解決對策進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：鉆桿接頭；粘扣問題；原因；對策

中圖分類號：TE931.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0044-01

1 粘扣問題的產(chǎn)生原因

1.1 粘扣問題的產(chǎn)生機(jī)理

在礦山工作領(lǐng)域，粘扣問題的出現(xiàn)，與螺紋接頭的尺寸問題之間存在著一定的聯(lián)系。接頭的螺紋尺寸深度是其抗粘扣性能的主要影響因素。在內(nèi)外螺紋配合面金屬在局部摩擦干涉作用的影響下，在配合面金屬的表面溫度上升至焊接想變溫度以后，內(nèi)外螺紋的表面會出現(xiàn)粘結(jié)的現(xiàn)象，在上卸扣過程中，內(nèi)外螺紋存在有相對位移，這就使得粘著磨損成為了粘扣問題的主要表現(xiàn)。其次，在沙粒、鐵屑等雜質(zhì)出現(xiàn)在內(nèi)外螺紋之間的情況下，磨料磨損問題也是成為粘扣問題的另一個表現(xiàn)。

1.2 鉆桿接頭產(chǎn)品質(zhì)量對粘扣的影響

抗粘扣性能是鉆桿螺紋接頭產(chǎn)品質(zhì)量的主要評價因素。鉆桿的螺紋質(zhì)量涉及到了螺紋的螺距、螺紋錐度、牙形高和光潔度等內(nèi)容。在鉆桿修復(fù)以后，螺紋產(chǎn)品的質(zhì)量需要與其自身的標(biāo)準(zhǔn)相符合。螺紋公差超出規(guī)定范圍的問題也是引發(fā)粘扣問題的一個主要原因公差超差愈嚴(yán)重，粘扣問題的不利影響愈高。螺紋的光潔度問題會對兩齒面的滑動系數(shù)帶來不利的影響。

在兩個螺距不一致的內(nèi)外螺紋旋合以后，鉆柱中只會有部分螺紋承受應(yīng)力，局部齒面應(yīng)力過高問題的出現(xiàn)，會讓承受應(yīng)力的螺紋在所受應(yīng)力超過屈服極限的情況下產(chǎn)生損壞，這樣，粘扣問題就成為了上卸扣過程中的一個重要問題。

1.3 使用操作對粘扣的影響

從鉆桿的應(yīng)用情況來看，粘扣問題的出現(xiàn)與工作人員的操作過程之間存在著一定的聯(lián)系。下落過快的問題是鉆具下落過程中出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)膯栴}之一。在這一問題出現(xiàn)以后，兩齒面接觸過程中所產(chǎn)生的瞬時沖擊作用會讓齒面受到損傷。在損傷達(dá)到一定程度以后，內(nèi)外螺紋旋合不到位的問題就會成為粘扣問題的主要原因。

2 鉆桿接頭粘扣問題的解決對策

針對鉆桿接頭在礦場實(shí)際使用過程中所產(chǎn)生的粘扣問題與解決對策，在對螺紋脂的涂抹進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上，對上扣扭矩和上扣速度進(jìn)行控制，是對這一問題進(jìn)行解決的有效措施。對螺紋表面進(jìn)行磷化處理或進(jìn)行鍍銅處理，也可以對粘扣問題進(jìn)行有效避免。以下幾個方面的內(nèi)容就是解決鉆桿接頭粘扣問題的有效措施：

2.1 螺紋參數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化

從前文的論述來看，螺紋在受力不均衡的情況下出現(xiàn)的局部壓力過大的問題是引發(fā)粘扣現(xiàn)象的一個主要原因。對此，工作人員需要對內(nèi)外螺紋梳刀的幾何參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以便讓螺紋參數(shù)處于最優(yōu)化的參數(shù)狀態(tài)。

2.2 螺紋表面處理技術(shù)的合理化

鍍層的熔點(diǎn)、厚度、硬度和結(jié)晶晶粒形態(tài)等因素是螺紋抗粘扣性能的主要影響因素。高熔點(diǎn)低硬度是鍍銅方法在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出來的主要優(yōu)勢。為了對粘扣溫體進(jìn)行解決，技術(shù)人員也可以采用鍍銅技術(shù)和噴砂處理技術(shù)相結(jié)合的方式。在公母螺紋中采用不同的表面處理技術(shù)的措施，這是一些發(fā)達(dá)國家對螺紋抗粘扣性能進(jìn)行提升的重要措施。氰化鍍銅技術(shù)、酸性硫酸鹽鍍銅技術(shù)和焦磷酸鹽鍍銅技術(shù)是三種較為常用的鍍銅工藝。氰化銅法在實(shí)際應(yīng)用過程中可能胡引發(fā)環(huán)境污染問題。焦磷酸鹽技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在著成本高的問題，對鍍銅技術(shù)的完善，就成為了解決粘扣問題的過程中不可缺少的措施。

2.3 對鉆具維護(hù)管理工作進(jìn)行強(qiáng)化

在鉆具的選購過程中，工作人員需要對鉆具的材質(zhì)和絲扣的加工質(zhì)量進(jìn)行保障。在對鉆具進(jìn)行應(yīng)用的過程中，工作人員需要遵循新舊鉆具分組使用的原則，并要對全套更換制度進(jìn)行應(yīng)用，以避免因新舊鉆桿混用所引發(fā)的粘扣問題。對鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行正確控制，也是操作人員所要遵循的重要原則。均勻加壓是避免粘扣問題的一種有效措施。

為了對孔內(nèi)鉆具的安全性進(jìn)行保障，鉆具安全檢查制度也需要嚴(yán)格落實(shí)，在鉆空搬遷時，工作人員需要在對鉆具進(jìn)行全面檢查的基礎(chǔ)上，挑出一些不合格的鉆具。在鉆具的配置過程中，工作人員需要對鉆桿、接頭擴(kuò)孔器和鉆頭等部位的質(zhì)量情況進(jìn)行嚴(yán)格檢測。在上下鉆具的過程中，工作人員不能利用大錘對鉆桿和接頭進(jìn)行敲擊，并要對每一根鉆桿和接頭進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。

3 結(jié)語

鉆桿接頭粘扣問題是石油、礦產(chǎn)企業(yè)急需解決的一大重要問題。在對鉆具的維護(hù)管理工作進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對螺紋參數(shù)和表面處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，是解決粘扣問題的一種有效措施。為順應(yīng)采礦業(yè)的發(fā)展，有關(guān)人員也需要對新型粘扣防治技術(shù)的研究工作進(jìn)行強(qiáng)化。

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