几种可造成凹口疲劳破坏的钻杆表面情况列举如下:
(1)大钳牙痕 在钻杆上的各种表面伤痕中,大钳牙痕是较常见和较严重的。但是由于它是纵向的,探水钻杆,不与作用应力同一方向,因此对疲劳破坏的危害不大。如果它稍微偏离于垂直方向,就较易形成应力集中点。要把钳子打在接头上而不要打在钻杆体上,因为它有可能损伤钻杆。
(2)卡瓦伤痕 转盘卡瓦一般不会在钻杆上留有损坏性的伤痕。但是如果卡瓦牙的加工不良,或操作不善,卡瓦牙会咬伤钻杆。
(3)地层和井内破碎金属对钻具表面的切割凹口 钻具在井内旋转,地质钻杆,表面会与坚硬的井壁地层相擦,以至留下圆周刻痕。这种刻痕往往呈三角形,在钻杆和钻铤上均为常见。
钻杆要承受拉伸、压缩、扭转和弯曲的周期性应力。拉伸和弯曲是较危险的应力。目前,钻杆疲劳破坏的主要原因是钻杆在弯曲井孔中旋转时发生周期性应力所致。在弯曲的井孔中,威海钻杆,即使钻铤有足够的厚度,仍然可能发生疲劳破坏,而且破坏的位置不一定。当钻杆发生弯曲时,钻杆每旋转一圈,其对应的位置会由于重复性的受拉和受压而产生周期性应力。靠近钻铤以上的钻杆较可能受到弯曲,因为钻铤具有较大的刚性,能抵抗弯曲,弯曲将发生在钻铤以上的钻杆。同时钻杆上的蕞大应力发生于钻杆加厚部位的末端,约距接头50厘米的位置。如上所述,接头不可能弯曲,弯曲只能发生在管壁较薄的钻杆体上,在这断面变化的位置,起到类似虎钳固定的作用,锚索钻杆,使它成为弯曲力的支点。如果钻杆在其全长上均匀地弯曲,则作用于钻杆上的应力会变得低一些,疲劳破坏的应力周期数可以提高。