金属疲劳是一种材料被不够强的应力和应变缓慢而渐进地损伤的过程，这种应力和应变不足以引起立即断裂。

在HDD钻井中，钻杆在钻井过程中旋转，当它通过钻头路径的弯曲部分时，旋转继续通过弯曲。“弯道内”的管道在曲线的内部压缩，在曲线的外部拉伸。在每次旋转过程中，管道都会压缩和拉伸。这会使金属受压，导致疲劳。

90年代末，当公用事业用HDD开始流行时，许多钻机买家措手不及，因为他们的钻杆比预期的更早破裂，尽管钻杆几乎没有磨损。HDD钻井承包商学会了在经过了1600个小时左右的钻井后更换钻杆，这取决于他们的经验。即便如此，你可能在一项困难的工作中，你的钻杆存活了下来，但几周后在一项简单的工作中却出现了故障。后来在一些应用中，通过使用泥浆马达和滑动钻杆而不是旋转钻杆，避免了这种情况，这取决于钻杆的旋转。

但是水井和炮眼应该是垂直的直孔。你可能会认为这避免了“通过弯曲旋转”的问题。但是过大的下行压力会使钻杆弯曲，在弯曲过程中造成旋转。这可能会对钻杆本体产生压力，尤其是连接处，导致销钉断裂。

钻井动作会产生应力。钻井振动和潜孔锤敲击沿钻柱向上传播。我们在钻井的时候可以看到和听到它。钻杆设计者和钻机设计者对压力非常敏感。他们观察可能聚集压力的区域，并通过物品的几何形状，试图将压力分布到更大的区域。这种再分配采用半径和设计，将应力聚集区域从敏感区域移开。

石油和天然气钻杆经常在销连接和“孔背”盒上使用应力消除槽。用机器去除金属来增强一个区域的强度似乎是违反直觉的，但应力释放槽正是这样做的。而不是遵循锥度的公连接，一个大的半径加工。这增加了应力施加的表面空间。有时锤式钻头在刀柄底部采用这种技术。

如果你要横切钻杆的焊接区域，你会看到内部尾部设计如何帮助应力分布。制造商要小心，以免使焊接区也成为一个应力点。希望你不会因为钻杆坏了而有机会看到。

我最近与一个钻井承包商进行了一次讨论，他在几天内就有两个钻杆坏了。它们是4½英寸的钻杆，磨成4 8 / 8 -英寸的直径。那就剩下。275英寸的墙了。虽然不值得破坏，但也许值得关注。当我问他们什么时候购买的燃料棒时，他们说至少是8年前。也许疲劳是一个因素。

减震器可以帮助减少钻头和/或潜孔锤在通过钻杆到钻头时的振动。一些减震器被安装在钻机的头部。浮动的锭子可以减少一些，但实际减震器的效果更好。一些操作人员相信这些设备可以防止钻头损坏，而一些人则表示，它们造成的问题比解决的问题更多。潜空锤上方也有减震器。在这里，减少振动似乎是有意义的，但这也会使一个相对昂贵的设备遭受井下磨损。一些公司提供这些，你的常规潜孔锤来源可能会有帮助。

钻柱设计也有帮助。使用一个稳定器，钻铤和/或一个沉重的墙启动杆，以帮助吸收一些振动。请记住，困难的钻井条件会增加振动和压力。这可能是一些承包商的担忧，而不是其他人。

钻井产生的振动和冲击波可以通过钻柱传播。这会造成疲劳。如果没有冶金分析，就无法测量疲劳或看到疲劳。我们可以确保我们遵循良好的钻井实践，以避免给我们的工具增加压力。当钻杆出现故障时，是什么原因导致的?如果你认为是疲劳，注意直径。如果你注意到故障是从已知的直径开始的，你可以在钻杆发生故障之前清除它，就像HDD操作员所做的那样。如果你认为疲劳是一个真正的问题，试试减震器。

当我们感到疲劳时，休息会有帮助。当钻杆疲劳时，损伤是永久性的。如果你认为这是一个问题，尽你所能减少压力，并以历史为指导，帮助你在问题来之前停止使用钻杆。