冷组装铝合金钻杆螺纹副力学性能测试及失效分析

基金项目:
国家国际科技合作专项“深部油气钻探用高性能钻具系统关键技术合作研究”

吉林省自然科学基金项目(学科布局项目)“铝合金钻杆在钻井液中的腐蚀行为与腐蚀机理研究”

吉林省科技厅重点项目“深井油气钻探用铝合金钻杆关键制造技术”

详细信息

刊出日期: 2017-06-10

Mechanical Performance Test and Failure Analysis on Cold Assembled Aluminum Alloy Drill Pipe Thread Pair

Publish Date: 10 June 2017

摘要: 与传统的钢制钻杆相比,铝合金钻杆具有密度小、比强度高、无磁等优点,因此在深井与超深井钻井作业中具有较大优势.在实际使用中,铝合金钻杆两端需要通过钢接头之间的螺纹来实现拧卸钻杆,而铝合金杆体与钢接头还需要过盈装配以实现紧固连接.以液氮为冷源,对(O)50 mm的7075铝合金钻杆管体与钢接头进行了“冷组装”过盈装配,铝合金管体与钢接头之间的过盈量分别为0.10、0.15、0.20 mm.对组装后两端带钢接头的铝合金钻杆分别进行了拉伸和扭转试验,评价了铝合金管体与钢接头连接的可靠性,对断裂试样的断口进行了宏观与微观分析,阐述了其断裂机理.结果表明,采用“冷组装”方式可以实现铝合金管体与钢接头的过盈装配,其中过盈量为0.15 mm时,带钢接头的铝合金钻杆综合性能较优,可以承受较大的抗拉强度极限和抗扭极限,其断裂方式为脆性断裂.
- 铝合金钻杆 /
- 冷组装 /
- 过盈配合 /
- 断裂机理