气体钻井钻铤磨损后的安全性分析
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摘要: 气体钻井中，由于缺少钻井液润滑，钻铤与井壁容易发生剧烈摩擦碰撞，导致钻铤快速磨损，严重时造成钻具失效。首先，分析了钻铤磨损形貌，发现主要有均匀磨损、一侧偏磨和两侧偏磨3种情况。然后，针对气体钻井钻铤磨损较为严重的问题，基于川东北地区LJ-1井NC61-90钻铤磨损失效数据和剩余强度、剩余强度率、强度校核、安全系数方法，建立了磨损后钻铤的有限元模型，对钻铤均匀磨损、一侧偏磨和两侧偏磨后的剩余强度、剩余强度率和安全系数进行了计算分析。结果表明：钻铤磨损后剩余强度降低较快，磨损较严重钻铤的强度和安全系数较低，其原因为磨损钻铤壁厚局部变薄，且在钻井过程中承受非均匀载荷。建议气体钻井采用低转速的空气锤钻井工艺，也可适当使用气体钻井专用稳定器，并加强对磨损钻铤的管理。
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