深井钻具稳定器失效分析及设计研究

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深井钻具稳定器失效分析及设计研究
现场钻具失效资料的统计分析表明，在钻具失效事故中稳定器失效占有很大一部分。为了提高在深井和超深井井底钻具组合中稳定器的使用寿命，根据收集的国内外和现场的关于稳定器的资料，对稳定器作失效分析，得出现场使用中稳定器失效的主要机理；然后就稳定器的工作段、螺纹联接区和本体三部分的结构进行设计研究，提出相应的改进措施。
通过对稳定器进行失效分析，找出现场使用中稳定器的主要失效类型和失效机理：螺纹接头发生粘扣或刺扣；螺纹接头发生疲劳断裂；工作段基体材料因磨料磨损和冲蚀磨损而凹陷，凸出基体表面的硬质合金块折断或因失去基体支撑而脱落，工作段因无法保持工作直径而失效。 基体材料的抗磨损性能是工作段寿命的关键，为此采用在硬质合金块之间的基体上堆焊一层抗磨料磨损的材料，增加基体的抗磨损性能。
选择了几种抗磨料磨损性能好的焊接材料，与基体材料进行了抗磨损性能对比实验，优选出在基体表面堆焊铸造WC能够大大的提高工作段的抗磨损性能。对试件的表面进行电镜分析，验证了失效分析得出的结果和机理的正确性。
螺纹联接区是另一个稳定器失效的常见区域，对螺纹接头在预紧力和轴向力作用下进行了受力 ...

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关键词：失效分析 稳定器 硬质合金 焊接材料 使用寿命