有初始裂纹的钻柱与无初始裂纹的钻柱，其破坏机理不同，疲劳寿命也不同；对有裂纹的钻柱，由于钻柱的初始裂纹形状不同，每种裂纹的应力强度因子不同，因此疲劳寿命也不同，尤其以表面线性裂纹的影响最大，所以应特别注意避免机械损伤钻柱的外表面。下面主要针对具有表面线性裂纹、深埋圆形裂纹、表面半椭圆裂纹和深埋椭圆裂纹的BHA进行了疲劳寿命的预测。
由上图可以看出，表面线性裂纹的下部钻具组合（BHA）的疲劳寿命计算结果为
3.09e+007次；深埋圆形裂纹的BHA的疲劳寿命计算结果为2.18e+008次；深埋椭圆形裂纹的BHA的疲劳寿命计算结果为1.01e+008次。表面半椭圆裂纹的BHA的疲劳寿命为5e+007次。计算结果符合现场的使用情况。 3.3 裂纹长度对BHA寿命的影响
各种裂纹在某一次循环载荷的作用下都将发生扩展，随着裂纹的扩展，扩展后的裂纹尖端的应力强度因子也将产生变化。这一变化按产生的原因可以分为两大类：第一类是自身几何尺寸的变化导致的应力强度因子的增大；另一类是由于自身以及其他裂纹几何尺寸的变化而导致的应力强度因子综合构形系数的变化。本文主要研究了第一类影响—裂纹长度的变化，对于钻柱疲劳寿命的影响。
图7所示为基于ANSYS Workbench的具有表面线性裂纹、深埋圆形裂纹、表面半椭圆裂纹和深埋椭圆裂纹的BHA的疲劳寿命随着不同形状裂纹长度的不同的变化曲线。由图可知，不管裂纹形状如何，下部钻具组合的疲劳寿命随着裂纹长度的增加都呈现降低的趋势。因此，在实际现场应用中，要尽力控制裂纹的扩展，延长钻柱的使用寿命。
4 结论
利用ANSYS Workbench对下部钻具组合进行疲劳仿真分析，得到以下规律：
（1）在分析钻柱受力的基础上，根据疲劳强度理论，建立了下步钻具组合的疲劳分析有限元模型；
（2）无裂纹的算例分析说明了，没有裂纹的情况下钻柱一般不会破坏，且钻柱的使用寿命最长为1.2e+009次；
（3）裂纹的形状不同以及埋深不同对于钻柱的疲劳寿命的影响都不同，本文主要针对具有表面线性裂纹、深埋圆形裂纹、表面半椭圆裂纹和深埋椭圆裂纹的BHA进行了疲劳寿命的预测，结果表明表面线性裂纹对于钻柱的疲劳寿命影响最小，表面半椭圆裂纹的影响最大；
（4）裂纹的扩展导致了裂纹尖端应力强度因子的变化，因此，不同裂纹的长度对于钻柱疲劳寿命的影响也是不同的，通过模拟得出：钻柱疲劳寿命随着裂纹的长度的增加呈降低的趋势。