钻杆折断是钻探作业中常见的问题，其发生的原因复杂多样，涉及钻杆质量、地层条件、操作方法等多个方面。以下是对钻杆折断原因及预防措施的详细分析：
一、钻杆折断的原因
受力不均或转速过高：
钻杆在钻进过程中，如果受到不均匀的力或转速过高，容易导致钻杆疲劳和折断。
钻进中掉块卡钻：
钻进过程中，如果地层中存在掉块或卡钻现象，会导致旋转扭矩突然上升，增加钻杆折断的风险。
钻杆弯曲或磨损：
钻杆本身不直或在使用过程中弯曲，会增加钻杆的受力不均，导致局部磨损严重，进而引发折断。
钻杆加工质量不符合要求：
如螺纹长度不一、有空扣、退刀槽过深、钻杆墩粗不合格或热处理不当等，都会导致钻杆强度降低，易于折断。
钻杆与接头螺纹选配不当：
连接过紧或过松，螺纹未对正，都可能导致钻杆在受力时脱扣或折断。
新旧钻杆混杂及超出磨损限度：
新旧钻杆性能差异大，混用易导致折断；超出磨损限度的钻杆继续使用，也会增加折断的风险。
野蛮操作及钻进时加压过大：
地质强度高或大孔径钻进时，如果机手不根据实际情况调整钻进参数，盲目加压，会导致钻杆重负荷运行，增加折断的风险。
孔内钻屑冲洗不净：
孔内钻屑未及时冲洗干净，会增加钻具的阻力，使钻杆在钻进过程中受到更大的应力，从而引发折断。
二、预防措施
选用高质量钻杆：
选用经过严格筛选和检测的原材料制造的钻杆，确保其质量优良。
加强钻杆维护和检查：
定期检查钻杆的状况，及时淘汰磨损过度、明显弯曲及表面划痕较深的钻杆。同时，对钻杆进行防腐处理，防止生锈。
合理设计钻孔结构和选用钻具：
根据地层情况和钻孔深度，设计合理的钻孔结构，并选用合适的钻具级配，确保钻杆与钻具之间的连接紧密且受力均匀。
优化钻进参数和操作方法：
在钻进过程中，合理控制转速和扭矩，避免转速过高或扭矩过大导致钻杆折断。同时，规范操作，严格按照操作规程进行钻探作业，提高钻探工人的操作技能和安全意识。
选用合适的冲洗液：
选用润滑性能好的冲洗液，以减少因高转速给钻杆带来的震动和磨损。同时，根据不同的地层条件选用不同配比的冲洗液，确保冲洗效果最佳且对钻杆无不良影响。
加强培训和安全教育：
定期对钻探工人进行培训和安全教育，提高他们的安全意识和操作技能。教育他们正确识别和处理钻进过程中的异常情况，避免野蛮操作和盲目加压等行为的发生。
建立应急处理机制：
制定钻杆折断等突发事件的应急处理预案，确保在发生折断事故时能够迅速、有效地进行处置，减少损失和影响。
通过以上措施的实施，可以显著降低钻杆折断的风险，提高钻探作业的安全性和效率。
