多数方头断,都从方头与芯节对接处的加强筋顶或底端位置断裂。如果从加强筋上面断钻头、方头和弹簧掉在孔里,还得使用倒钻杆方法将钻杆提上来;如果从加强筋下面断,加强筋卡住流水盘,钻杆可正常上提孔外,钻头方头和弹簧掉在孔内。
方头无论在哪个位置断,钻杆都已损坏,都需要修复,此外还需打捞钻头。
断方头原因分析
(1)钻头
①方套:普通方套短,导向性差,钻杆方头插人钻斗方套后,钻斗可以围绕钻杆销左右摇摆,致使钻斗不稳定;或者方套与中心轴不同心,导致钻头画弧回转,容易造成偏孔,形成别钻杆应力,方头对接处为薄弱点,长期金属疲劳产生裂痕,继续使用产生应力扩散,致使裂痕延伸,最后致使方头断。
②配合公差:钻杆方头与钻头方套配合公差大,本来普通方导向性就不好,公差大致使钻头可以左右摇晃,定位不稳致使偏孔产生别钻杆应力。
③下传压:下传压定位效果明显低于上加压定位,再加上普通短方套及公差大,简直是雪上加霜;另外下传压导致方头直接受力。
④钻体:锥形钻体及钻体直径小,降低了孔壁约束力,易于偏孔。
⑤钻齿:不注重导向齿,随意装置代替导向齿,导向齿高度不足,降低了导向齿作用,甚至还增加了副作用;钻齿质量低,布齿组合性差,导致钻进阻力大,致使钻头摇晃,增加了偏孔概率。
(2)钻杆
①不同心:钻杆管体弯曲或方头偏心,致使钻斗画弧旋转,降低定位作用。
②方头对接处:钻杆方头与芯节对接处,装有弹簧减震装置,由于弹簧伸缩性,暴露了芯节薄弱点,长期承受各种正常或异常应力。
③加强筋:方头对接处加强筋短,加强筋强度不够,未能保护对接处。
④应力集中:加强筋上下位置,强度突然变弱,形成应力集中,致使金属疲劳产生裂痕。
(3)操控
①转速轴压:钻进复杂地层时,钻斗受力不均,负载不稳,动力头转速过高,特别是轴压过大,进尺过快,可能造成冲击憋钻而损伤钻杆或偏孔。
②违章操作:走机触地别方头,带钻头拨土或拨物,上车回转过快触碰钻头,大孔径钻头单侧砸护筒等。