中心通纜式鉆桿的工作條件——瑞龍鉆具

發(fā)布時間：

2020-07-04

中心通纜式鉆桿組成的鉆桿柱是一個彈性系統(tǒng)，在定向鉆進過程中鉆桿所受載荷的大小和方向都在變化，中心通纜式鉆桿在三維空間中承受著復雜交變的拉、壓、扭、彎曲、振動等載荷，加上磨損腐蝕等作用，在經(jīng)過一段時效后很可能在應力集中部位斷裂。同時，伴隨著地質(zhì)條件的變化以及卡鉆、埋鉆等事故的發(fā)生，鉆桿的受力情況將變得更為復雜。中心通纜式鉆桿的工作條件決定了中心通纜式鉆桿將是鉆進過程中受力最復雜、工況最惡劣的部件。?

鉆桿承受的基本載荷有:

1)拉力和壓力。鉆進過程中，鉆桿向鉆頭施加軸向壓力時鉆桿受壓，提鉆時鉆桿受拉。在處理孔內(nèi)事故進行強力起拔時，鉆桿會受到較大的拉力。

2)扭轉(zhuǎn)。由于鉆桿的主要功能之一就是承受或傳遞扭矩，因而使得鉆桿處于受扭狀態(tài)，產(chǎn)生扭應力。特別是在處理孔內(nèi)事故時(中心通纜式鉆桿在處理孔內(nèi)事故時可以回轉(zhuǎn))，鉆桿突然停止回轉(zhuǎn)，此時鉆機等設備的回轉(zhuǎn)部分和鉆桿柱的回轉(zhuǎn)動能使鉆桿受到扭轉(zhuǎn)沖擊，產(chǎn)生很大的扭應力。

3)彎曲。在常規(guī)鉆進施工中，由于鉆桿在離心力以及軸向壓力作用下失穩(wěn)，產(chǎn)生彎曲，鉆桿柱內(nèi)部產(chǎn)生彎曲應力。在施工定向孔的過程中，需要不斷地調(diào)整鉆孔軌跡，會引起鉆桿在孔內(nèi)的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進行回轉(zhuǎn)時，鉆桿內(nèi)產(chǎn)生的交變應力易引起鉆桿的疲勞破壞。

4)彈性振動。鉆桿柱是一個彈性系統(tǒng)，在彎曲及扭轉(zhuǎn)等因素的復合作用下，會發(fā)生縱向和橫向振動。嚴重時，鉆桿柱的振動使得鉆機等配套設備受迫振動，影響鉆具及配套設備的壽命。