При бурении долота с верхним ударником являются основными компонентами. Их отказ может привести к остановке строительства, увеличению затрат и рискам для безопасности, таким как застревание буровых долот и обрушение скважины. В этой статье анализируются распространенные виды сбоев, их причины и стратегии преодоления, отмечая, что сбои часто проявляются как «прогрессирующий ущерб» или «внезапный сбой».
1. Режим отказа
1.1 Чрезмерный износ: наиболее распространенный вид отказа, характеризующийся затуплением режущего наконечника из сплава, износом кромок и углов, а также отслаиванием поверхности, что приводит к снижению скорости бурения и неспособности эффективно разрушать слои породы и почвы.
1.2 Отслоение сплава. Соединение между сплавом и матрицей разрывается, и сплав падает в отверстие, что может легко вызвать заклинивание сверла или несчастные случаи, связанные с заглублением сверла. На участке разрушения часто наблюдаются характеристики разрушения или разрыва материала матрицы.
1.3 Растрескивание матрицы. В матрице легированной стали появляются радиальные или осевые трещины, в основном у основания резьбы. После воздействия внешнего воздействия или усталостного напряжения они склонны к полному разрушению.
2. Основные причины неисправности: присущие дефекты и приобретенные эксплуатационные проблемы.
Неудача — это концентрированное проявление проблем, состоящее из нескольких этапов. Что касается продукции, то некоторые компании для снижения затрат используют низкопрочные сплавы и некачественную базовую сталь, что приводит к плохой совместимости материалов; необоснованная конструкция спиральных канавок и профиля резьбы приводит к плохому отводу шлака и недостаточной прочности соединения; а низкая точность обработки резьбы создает потенциальную опасность отказа.
В полевых условиях недостаточные геологические исследования могут привести к несоответствию между буровыми долотами и типами горных пород. Например, буровые долота для твердых пород склонны к износу при использовании в мягких грунтах, а буровые долота для мягких пород склонны к поломке при использовании в твердых породах. Неправильное давление сверления, скорость вращения и параметры удаления шлака ускоряют износ. Неправильная очистка, техническое обслуживание и хранение после использования также могут сократить срок службы сверла. Кроме того, сложные геологические условия и проблемы со вспомогательными системами также усугубляют риск отказа.
3. Стратегия двустороннего ответа
Производство и применение требуют совместных усилий. В производственном процессе компаниям следует оптимизировать выбор материалов, подбирая режущие головки из сплава и базовой стали в соответствии с геологическими условиями; улучшить конструкцию спиральных канавок и расположение сплавов для повышения эффективности удаления шлака и однородности напряжений; и использовать высокоточные процессы и создать комплексную систему тестирования.
На уровне строительства и применения будут усилены геологоразведочные работы для точного выбора буровых долот; параметры строительства будут установлены научно, а во избежание перегрузок будет использоваться мониторинг в режиме реального времени; Будут созданы журналы использования, а процедуры обслуживания будут стандартизированы. Одновременно обе стороны создадут механизм обратной связи по отказам для восстановления буровых долот для анализа и доработки продукта.