摘要：通常定向井深度在3 000～5 000 m的设计造斜点为200～500 m,而国内不同地区已发生多起因浅造斜点施工作业一定时间后出现频繁刺漏、断钻具等失效问题.为此,通过对几起案例的共性分析,以及进一步从材料力学和钻具疲劳的角度开展理论研究,得出了浅造斜点与钻具累积疲劳极限的关系及结论,主要包括：①发生严重的钻具频繁刺漏、钻具断裂的主要原因是钻具疲劳损伤累积;②造斜点越浅,钻杆疲劳所需的最低弯曲应力幅越小,较小的狗腿度即可达到损伤累积极限,井越深越危险;③钻杆镦粗加厚带及其附近位置为现代钻具生产的薄弱区,是最主要的应力集中点,成为最易发生刺漏、断裂的位置.最后,提出了设计、现场施工作业的预防措施：①若非特殊设计目的施工需要,钻井设计应尽可能避免设计浅造斜点的中深定向井;②针对浅造斜点井设计时,应根据钻具疲劳损伤累积法计算出最大许可狗腿度,从源头上避免钻具进入损伤累积极限区;③施工中应对钻具疲劳寿命做出有效预测,进行更严格的管理,对钻具做出及时检验和分级.

摘要：在某些区块或地层尤其是大井眼钻进时,因井下存在较为严重的振动,钻铤出现频繁的疲劳破坏,且多数刺漏、断裂处于螺纹根部。分析上述钻铤失效的原因后发现:井下严重的振动所引起的循环往复弯曲应力导致了该种疲劳破坏。为此,对井下振动模式进行理论分析,包括纵向振动、横向振动和粘滑(扭转)振动及力学界建立的物理模型,从理论角度剖析了实际井下不同振动形式可能产生共振的危害和理论依据;然后根据钻柱井下横向振动情况及涡动规律,分析了根据既定的边界条件确保稳定的钻井参数的最佳区域,阐释了在最佳区域内钻井,既可以保持钻具的稳定或消除涡动和粘滑振动以获得最大机械钻速,还可以减少或消除下部钻具尤其是钻铤的交变应力疲劳的认识。最后提出了减弱和消除井下振动的解决方案:(1)根据特定的钻具组合、钻井环境,运用上述建立的物理和数学模型,可以较为方便地计算出应该避免的可能引起井下共振的转速及相关参数,且共振转速恰恰就是最佳防振转速,利用井下振动分析软件在钻具组合设计和现场施工时可以避开共振频率;(2)V形扶正器是一种新颖且高效的减弱和消除井下横向和粘滑振动的工具。

摘要：某油田用抽油泵柱塞在服役两个月内即发生凡尔罩断裂失效,利用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计等仪器从断口的宏观及微观形貌特征、显微组织、硬度和化学成分等方面对其进行了分析。结果表明:该凡尔罩不合理的结构设计和较差的表面加工质量导致了表面应力的集中和疲劳裂纹源的过早产生;同时大量大尺寸含硅夹杂物冶金缺陷的存在导致了沿晶裂纹的迅速扩展,最终导致凡尔罩发生了疲劳断裂失效。