10. Влияние среды на износ бурильного инструмента.

Интенсивность абразивного изнашивания возрастает с увеличением прижимающей силы и коэффициента сопротивления движе­нию. Следовательно, при прочих равных условиях с увеличе­нием веса бурильной колонны, глубины скважины, усложне­нием профиля скважины, абразивности горных пород она будет увеличиваться. С ростом глубины бурения износ уси­ливается как из-за увеличения веса колонны, так и объема СПО. Если при бурении с забойными двигателями колонна изнашивается главным образом при СПО, то при роторном бурении при глубинах до 2500 — 3000 м трубы изнашиваются в основном в процессе механического бурения, а при боль­ших глубинах — преимущественно при СПО. Абсолютная величина износа пропорциональна 2й-3й (а ино­гда и 4й) степени глубины бурения.

Практика бурения показывает, что наибольшему износу при СПО подвержены наружные поверхности замков, муфт и др. При трении о твердые и абразивные породы на поверх­ности труб, особенно у замков, часто образуются глубокие борозды, надрезы, риски. Аналогичные повреждения на по­верхности замков образуются от сухарей буровых ключей, которые могут являться центрами коррозии.

При недостаточной герметичности резьбовых соединений через них возможны утечки жидкости, которые могут явить­ся причиной эрозионного износа колонны. Вероятность уте­чек возрастает с увеличением перепада давления в трубах и за ними, т.е. в верхней части колонны. Однако герметичность может нарушиться и при раскрытии резьбовых соединении из-за продольного или поперечного изгиба, на участках каверн нижней сжатой части. Утечки абразивной жидкости, вначале незначительные, за короткое время могут перейти в мощную струю и привести к размыву резьбового соединения, а иногда образовать промоину в теле трубы — при наличии в нем трещины.

Эрозионный износ колонны в большей мере характерен для бурения с ГЗД.

Нарушение целостности поверхности труб ускоряет и процесс их коррозионно-усталостного изнашивания, обуслов­ливаемого присутствием в промывочной жидкости атомарно­го кислорода, водорода, двуокиси углерода, сероводорода, растворенных солей и кислот, которые могут поступать в промывочную жидкость либо вместе с пластовой жидкостью, газами, шламом, либо образуются в результате химических реакций.

Водородное охрупчивание и сульфидное растрескивание в ряде случаев являются самым опасным видом коррозии.

Интенсивность во­дородного охрупчивания сталей повышается с ростом кон­центрации атомарного водорода, прочности сталей, величины напряжений, продолжительности их действия, температуры и т.д. Наличие окалины, мелких трещин, механических надре­зов, неоднородность химического состава и микроструктуры металла и других дефектов, концентрация напряжений также усиливают коррозию.

Все перечисленные виды износа в сочетании с ударными и вибрационными осевыми и моментными нагрузками могут постепенно привести к снижению прочности и герметично­сти, а иногда и к полному выходу из строя (поломке, промыву др.) первоначально прочных и герметичных труб.