常用钻头、钻杆接头、钻铤螺纹尺寸表
序号钻头、钻杆、
钻铤规格
螺纹
代号
螺纹
牙型
螺
距
(mm)
锥
度
倾
斜
角
外螺纹
锥体大
端大径
(mm)
外螺纹
锥体
长度
(mm)
内螺纹有
效螺纹最
小长度
（mm）
内螺纹
锥体
长度
(mm)
内螺纹
镗孔大
端直径
(mm)
内螺纹锥
体在端面
小径
(mm)
1 φ89钻铤
2 3/8IF/NC26
V0.065 6.35 1:6 4°45′48″73.050 76.2 79.4 92.1 74.6 67.78
2 φ73钻杆/
φ105钻铤2 7/8IF-NC31
-211/210 6.35 1:6 4°45′48″86.131 88.9 92.1 104.8 87.7 80.86
3 φ89钻杆/
φ121钻铤/
φ127钻铤3 1/2IF-NC38
-311/310 6.35 1:6 4°45′48″102.006 101.6 104.8 117.5 103.6 96.74
4 φ146钻铤 4 1/2FH-421V0.040 5.08 1:4 7°7′30″121.717 101.6 104.8 117.
5 123.8 116.45
5 φ146钻铤
φ152钻铤/
φ159钻铤
4IF-NC46
4A11/4A10
V0.065
6.35 1:6 4°45′48″122.784 114.3 11
7.5 130.2 124.6 117.51
6 φ127钻杆/
φ165钻铤/
φ178钻铤4 1/2IF-NC50
411/410 6.35 1:6 4°45′48″133.350 114.3 117.5 130.2 134.9 128.07
7 φ203钻铤 5 1/2IF 6.35 1:6 4°45′48″162.484 127 130.2 142.9 163.9 157.21
8 φ152钻头 3 1/2REG/331V0.040 5.08 1:4 7°7′30″88.900 95.2 98.4 111.1 90.5 83.63
9 φ190钻头
φ216钻头 4 1/2REG/431V0.040 5.08 1:4 7°7′30″117.475 107.9 111.1 123.8 119.1 112.21 10 φ244.5钻头
φ311钻头 6 5/8REG/631V0.050 6.35 1:6 4°45′48″152.197 127.0 130.2 142.9 154.0 145.60
11 φ444.5钻头7 5/8REG V0.050 6.35 1:4 7°7′30″177.800 133.3 136.5 149.2 180.2 171.24
12 φ108立轴外加厚φ89钻杆细扣 3.175 1:16 1°47′24″93.724/88.9 77.184 67 80 100.3 90.230
API钻具接头螺纹的特点、类型、加工要求及技术参数随着牙轮钻进，空气潜孔锤钻进，气举反循环钻进等钻探工艺的推广使用。API系列井内钻柱构件和井下工具也得到了越来越广泛的应用。尤其是连接钻柱构件的API系列钻具接头螺纹，更是起着不可或缺的作用。因此，熟悉和掌握API系列钻具接头螺纹的相关技术规范和设计要求，采用合理的加工参数及检测方法，是保证API系列井内钻柱构件和井下工具正常使用的重要工作之一。本文拟在API SPEC7、GB/T9253. 1—1999、SY/T5144—2007及GB/T4749—2003等标准的基础上，并结合生产实践及使用过程中遇到的实际问题，分别就API系列钻具接头螺纹的特点、类型、规格、加工要求、检测方法、及螺纹的主要失效形式等方面进行论述，以帮助我们加深对API相关技术规范的理解和认识，正确掌握API系列钻具接头螺纹的生产加工和操作使用。 一、螺纹特点 API系列钻具接头螺纹主要用于钻杆、钻铤、钻具稳定器和转换器等钻井工具及钻柱构件的连接。目前生产和检验的主要依据标准为：API SPEC 7《旋转钻柱构件规范》（2001年11月第40版）和GB/T9253.1—1999《石油钻杆接头螺纹》。 API SPEC 7将钻具接头螺纹称为“旋转台肩连接”，这种带锥螺纹具有通过轴向位移来补偿连接部分直径误差的特点。因此互换程度高、结合紧密、装拆容易。其技术特点为：“英制锥管螺纹、有台肩连接、三角形螺纹”，因此在管材连接中应用极为广泛。 API系列钻具接头螺纹按螺纹形式分为四大类，分类情况见表一。 1、数字型螺纹（NC） 这是以螺纹基面中径的英寸和十分之一英寸数值表示的螺纹。所有规格螺纹均采用V-0.038R 平顶圆底三角形牙型。牙型特点为：圆形牙底，牙底半径为0.038英寸（0.965毫米）。 数字形螺纹（NC）是API推荐优先使用的螺纹类型。该螺纹有1：6和1：4两种锥度标准，主要应用于钻杆、钻铤、钻具稳定器等钻柱构件的连接，NC50还可应用于在钻头螺纹的连接上。 2、内平型螺纹（IF） 该型螺纹主要用于连接外加厚或内外加厚的钻杆、接头内径、管端加厚处内径与钻杆内径有着相等或近似相等的通径。所有规格螺纹均采用V-0.065平顶平底三角形牙形。这种牙型的特点为：平牙顶、平牙底、牙顶宽度为0.065英寸（1.651毫米）。
GB/T 9253.1－1999 石油钻杆接头螺纹 代替GB/T 9253.1－1988 Threads on rotary shouldered connections for petroleum industry 1 范围 本标准规定了数字型(NC)、内平型(LF)、贯眼型(FH)和正规型(REG)石油钻杆接头螺纹(即带台肩连接螺纹，简称螺纹)的牙型、基本尺寸、公差和标记。 由于数字型螺纹的牙型和锥度较内平型、贯眼型和正规型螺纹更合理。在新产品设计时推荐选用数字型螺纹。 本标准适用于井下工具和钻柱结构件的连接。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 4749－1993 石油钻杆接头螺纹量规。 3定义和符号 本标准采用下列定义。
3.1术语 3.1.1数字型螺纹number (NC) style connection threads 采用V-0.038R螺纹牙型，并以螺纹基面中径的英寸数和十分之一英寸数表示的螺纹。 注：NC10-NC16采用V-0.055牙型 3.1.2内平型螺纹internal-flush(IF)style connection threads 采用V-0.065螺纹牙型，内平型钻杆接头采用的螺纹。 3.1.3贯眼型螺纹full-hole(FH) style connection threads 采用V-0.040、V-0.050或V0.065螺纹牙型，贯眼型钻杆接头采用的螺纹。 3.1.4正规型螺纹regular (REG) style connection threads 采用V-0.040或V-0.050螺纹牙型，正规型钻杆接头采用的螺纹。 3.1.5紧密距standoff 在规定的条件下，旋合的内外锥螺纹其规定测量点或面之间的轴向距离。 3.2符号 V-0.038R——牙底圆弧半径为0.038in的牙型代号 V-0.040——牙底为圆弧，牙顶宽度为0.040in的牙型代号 V-0.050——牙底为圆弧，牙顶宽度为0.050in的牙型代号 V-0.055——平牙底，牙顶宽度0.055in的牙型代号 V-0.065——平牙底，牙顶宽度为0.065in的牙型代号 P——螺距
常用钻头、钻杆接头、钻铤螺纹尺寸表 序号钻头、钻杆、 钻铤规格 螺纹 代号 螺纹 牙型 螺 距 (mm) 锥 度 倾 斜 角 外螺纹 锥体大 端大径 (mm) 外螺纹 锥体 长度 (mm) 内螺纹有 效螺纹最 小长度 （mm） 内螺纹 锥体 长度 (mm) 内螺纹 镗孔大 端直径 (mm) 内螺纹锥 体在端面 小径 (mm) 1 φ89钻铤 2 3/8IF/NC26 V0.065 6.35 1:6 4°45′48″73.050 76.2 79.4 92.1 74.6 67.78 2 φ73钻杆/ φ105钻铤2 7/8IF-NC31 -211/210 6.35 1:6 4°45′48″86.131 88.9 92.1 104.8 87.7 80.86 3 φ89钻杆/ φ121钻铤/ φ127钻铤3 1/2IF-NC38 -311/310 6.35 1:6 4°45′48″102.006 101.6 104.8 117.5 103.6 96.74 4 φ146钻铤 4 1/2FH-421V0.040 5.08 1:4 7°7′30″121.717 101.6 104.8 117. 5 123.8 116.45 5 φ146钻铤 φ152钻铤/ φ159钻铤 4IF-NC46 4A11/4A10 V0.065 6.35 1:6 4°45′48″122.784 114.3 11 7.5 130.2 124.6 117.51 6 φ127钻杆/ φ165钻铤/ φ178钻铤4 1/2IF-NC50 411/410 6.35 1:6 4°45′48″133.350 114.3 117.5 130.2 134.9 128.07 7 φ203钻铤 5 1/2IF 6.35 1:6 4°45′48″162.484 127 130.2 142.9 163.9 157.21 8 φ152钻头 3 1/2REG/331V0.040 5.08 1:4 7°7′30″88.900 95.2 98.4 111.1 90.5 83.63 9 φ190钻头 φ216钻头 4 1/2REG/431V0.040 5.08 1:4 7°7′30″117.475 107.9 111.1 123.8 119.1 112.21 10 φ244.5钻头 φ311钻头 6 5/8REG/631V0.050 6.35 1:6 4°45′48″152.197 127.0 130.2 142.9 154.0 145.60 11 φ444.5钻头7 5/8REG V0.050 6.35 1:4 7°7′30″177.800 133.3 136.5 149.2 180.2 171.24 12 φ108立轴外加厚φ89钻杆细扣 3.175 1:16 1°47′24″93.724/88.9 77.184 67 80 100.3 90.230
API钻杆接头螺纹检验 1、总则 本文适用于API Sspec7-2、API Spec 5DP标准，并依据本厂制定的内控标准，或以订货合同规定的标准与技术条件协议作为生产的钻杆接头螺纹的检验，包括螺纹尺寸要求及质量要求。 2、工作程序 检验人员应严格按照图纸规定检验产品。 3、检验项目 外观检查、锥度、螺距、齿高、紧密距、内外螺纹长度、台肩面倒角直径、螺纹轴线与台肩面垂直度、台肩面平整度、内螺纹镗孔直径、大钳吊卡长度、外径、内径。 4、检验前的准备 4.1量具准备 检验前根据所检产品规格，准备相应的量具、量规和单向仪，并对量具和单向仪进行有效性的检查及校对。 4.2待检产品准备 检查前螺纹表面的乳液、铁屑等异物用压缩空气吹干净，螺纹起始端的翻边必须去除。 5、检验频度与质量要求 5.1 外观检验 5.1.1采用视觉、手感等方法进行检验 5.1.2检验频度：每件
5.1.3质量要求 从管端起，螺纹应无明显的撕裂、刀伤、划痕、铁屑镏、台肩、波纹或破坏螺纹连续性的任何缺欠，外螺纹起始点应位于管端倒角面大于1mm，螺纹加工应具有一定的牙形和尺寸精度及粗糙度，同时台肩面不允许存在肉眼可见的任何缺欠。 5.2锥度检验 锥度是单位长度内螺纹节圆直径的变化量。 5.2.1质量要求 锥度偏差及范围见下表： 5.2.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%，当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，直至合格。 5.3螺距检验 螺距是螺纹上某一点到下一螺纹对应点之间平行于螺纹轴线的距离。 5.3.1质量要求
螺距偏差与范围见下表： 5.3.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%，当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，直至合格。 5.4齿高检验 齿高是螺纹顶部与螺纹根部之间垂直于螺纹轴线的距离。 5.4.1质量要求 齿高偏差与范围见下表： 5.4.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%，当设备发生故障重新
石油常用专用管螺纹和管材的类型及规格 一、前言 在石油工业发展过程中，API系列规范的石油管专用螺纹起着不可或缺的作用。石油管专用螺纹主要分为两大类：用于井下工具及钻柱构件连接的石油钻具接头螺纹及用于油套管连接的油套管接头螺纹。 随着油井气钻采作业向更深、更高压力和更高温度等更苛刻工况条件的方向发展，而且石油钻采工艺技术不断的进步，常规石油管螺纹很难满足油田的开发需求。本文就石油常用专用管螺纹和管材的主要类型、规格及发展现状作相应的介绍。 二、钻具接头螺纹 钻具接头螺纹用于如钻铤、钻杆、钻具稳定器及转换接头等钻井工具及钻柱构件的连接。目前生产和检验依据的标准主要是API SPEC 7。（螺纹外观见图3） API SPEC 7称钻具接头螺纹为“旋转台肩连接”，是石油钻探行业连接钻柱构件最主要的机械机构。这种带锥螺纹具有通过轴向位移来补偿连结部分直径误差的特点，因此互换性程度高、结合紧密和装拆容易。其技术特点为英制锥管螺纹、有台肩连接、三角形螺纹，在管材连接中应用极为广泛。其主要螺纹型式如表1所示。 表1：钻具接头螺纹类型 序号螺纹型式英文写法螺纹牙型规格与种类 1 数字型 （NC） Number style connection theads V-0.038R NC23-NC77 共计13种 2 内平型 （IF） Internal-flush style connection threads V-0.065 23/8in-51/2in 共计6种 3 贯眼型 （FH） Full-hole style connection threads V-0.065 V-0.050 V-0.040 31/2in-65/8in 共计5种 4 正规型 （REG） Regular style connection threads V-0.050 V-0.040 23/8in-85/8in 共计8种 1. 内平型螺纹 该型钻具接头螺纹连接外加厚或内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径、管体加厚内径与管体内径相等或近似的通径。所有规格螺纹均采用V-0.065平顶平底三角形牙型，这种牙型为平牙底，牙顶较宽度为0.065英寸（1.651mm）。除51/2IF外，其它规格螺纹的因结构尺寸与相应的数字型螺纹完全相同，故具有互换性。该型螺纹因其牙型结构易导致应力集中，API 已将其淘汰，其中包括41/2IF和4IF，它们就是曾经在我油田被大量使用的410、411和4A10、4A11，取而代之的是NC50和NC46数字型螺纹。
油钻具的外单专用语翻译小结Stabilizer；稳定器 string integral blade stabilizer钻柱型整体螺旋稳定器 string integral blade stabilizer 钻柱型可换套稳定器 near bit sleeve stabilizer 井底型可换套稳定器 mandrel 芯棒 width宽度 hole size 井眼尺寸 angle角度 size of collar O.D.-I.D 钻铤的尺寸内外径 CONN UP DOWN 接头上下端 Pin and box should be protected by phosphate surface coating公母扣表层应磷化 Thread roots should be cold rolled equipped with cast steel thread protector 螺根应钢化 Box with lifting balt母扣端加工提升短节 welded 焊接的 tube I.D OD 管体内外径 taper upset抬肩倒角 centre upset 中部加厚 tool joint 接头 Hardbanding 耐磨带 wear pads of 1on both pin and box end (Amco 300XT)applied prod 在公母螺纹两端各敷焊3圈安科300XT 的耐磨带 Bore back on box 在母螺纹端加工插孔 Stress relief groove on pin 在公螺纹端加工应力分散槽 Internal plastic coating :TK34L 内涂Thread protector: pressed steel 冲压钢制护丝帽 O.E.M(original.equipment.manufactu rer)初始设备制造厂家 Certificate of origin 原产地证明Warranty certificate 保单证明
石油钻杆接头螺纹量规 标签： 杂谈石油钻杆接头量规是检验石油钻杆接头螺纹的一种综合量具，根据钻杆接头形式的不同，量规可分为正规型、贯眼型、内平型和数字型四种，每种又有一系列的规格。是石油钻杆接头、水龙头、方钻杆、钻铤等钻杆构件的连接螺纹的检验量具。 石油专用螺纹量规的特点在于：控制塞规和环规的螺纹单项要素（锥度、螺距、半角和塞规中径）；用校对塞规作为检验基准，与它配对的校对环规作为传递基准，把校对环规与校对塞规的配对紧密距，传递给工作规得到互换紧密距，再传递给产品螺纹。 石油螺纹用于石油行业，根据使用需要细分成直的和有锥度的、不同的牙型，其品种、规格较多，主要分为四大类： 1、石油钻具接头螺纹量规，是检验石油钻杆接头、方钻杆和钻铤等钻杆结构件的连接螺纹的检验量具。根据钻具接头形式的不同，量规可分为正规型(REG)、贯眼型(FH)、数字型(NC)三种；而内平型（IF）则在逐步淘汰。 石油钻具接头螺纹量规正规型（REG）规格有23/8REG、 27/8REG、31/2REG、41/2REG、51/2REG、65/8REG、75/8REG、 85/8REG。 贯眼型（FH）规格有31/2FH、41/2FH、51/2FH、65/8FH。
数字型（NC）较常用规格有NC 23、NC 26、NC 31、NC 35、NC 38、NC 40、NC 44、NC 46、NC 50、NC 56、NC 61、NC 70、NC77等等。 2、石油套管螺纹量规， CSG（短圆螺纹套管，螺纹为圆螺纹，齿顶、齿底为圆弧状；锥度为1：16；牙型角为60，牙侧角 为30；螺距为3、175和2、54，牙型高度:1、8 10、1、412，每英寸8牙、10牙时），长圆螺纹套管代号（LCSG）。B CSG（偏梯形螺纹套管，133/8″以下锥度为1：16，16″以上锥度为1：12，螺距为5、08(5牙/寸);牙型高为1、575;牙侧角为3和13,牙型角为13。 注：133/8″以下，螺纹齿顶、齿底与母线平行；16″以上，螺纹齿顶、齿底与轴线平行。C SG常用规格有41/2CSG、5CSG、
石油专用管螺纹管材的类型及规格之一 ---------钻具接头螺纹 钻具接头螺纹用于如钻铤、钻杆、钻具稳定器及转换接头等钻井工具及钻柱构件的连接。 目前生产和检验依据的标准主要是API SPEC 7。 API SPEC 7称钻具接头螺纹为“旋转台肩连接”，是石油钻探行业连接钻柱构件最主要的机械机构。这种带锥螺纹具有通过轴向位移来补偿连结部分直径误差的特点，因此互换性程度高、结合紧密和装拆容易。其技术特点为英制锥管螺纹、有台肩连接、三角形螺纹，在管材连接 中应用极为广泛。其主要螺纹型式如表1所示。 表1：钻具接头螺纹类型 序号螺纹型式螺纹牙型规格与种类 1 数字型（NC） V-0.038R NC23-NC77共计13种 2 内平型（IF） V-0.065 23/8in-51/2in共计6 种 3 贯眼型（FH） V-0.065V-0.050V-0.040 31/2in-65/8in共计5种 4 正规型（REG） V-0.050V-0.040 23/8in-85/8in共计8种 1. 内平型螺纹 该型钻具接头螺纹连接外加厚或内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径、管体加厚内径与管体内径相等或近似的通径。所有规格螺纹均采用V-0.065平顶平底三角形牙型，这种牙型为平牙底，牙顶较宽度为0.065英寸（1.651mm）。除51/2IF外，其它规格螺纹的因结构尺寸与相应的数字型螺纹完全相同，故具有互换性。该型螺纹因其牙型结构易导致应力集中，API已将其淘汰，其中包括41/2IF和4IF，它们就是曾经在我油田被大量使用的410、411和4A10、4A11，取而代之 的是NC50和NC46数字型螺纹。 2. 贯眼型螺纹 该型钻杆接头螺纹连接内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径和加厚端内径相等，而均小于钻杆管体内径的通径。该型螺纹的规格虽然为数不多，但却使用了V-0.065、V-0.050（牙底为圆弧，牙顶宽度为0.050英寸，1.27mm）和V-0.040（牙底为圆弧，牙顶宽度为0.040英寸，1.02mm）
钻井现场常用数据 1、井底压力 P m=9.8×10-3ρm H 其中：P m—井底压力 MP a ρm—钻井液密度 g/cm3 H—液柱垂直深度 m 2、钻具中性截面的位置 L n=P b/(Q a* K b) 其中：L n—中性截面距井底的高度 m P b—钻压 N Q a—钻铤在空气中的每米重量 N/m K b—浮力系数 3、钻柱出现一次弯曲的临界压力 钻柱 钻具直径(mm) 临界钻压P1(KN) 外径内径 钻铤 Φ203.2 Φ100 72.0 Φ75 80.0 Φ177.8 Φ80 52.0 Φ75 55.0 Φ70 55.0 Φ158.8 Φ57.15 41.1 钻杆Φ127.0 8.83 Φ88.9 4.80 4、卡点计算 L1=K*△L/△P ［K=21*F］ 其中：△L—平均伸长 cm △P—平均拉力 t F—管体截面积 cm2
各种常用管具K植表: 直径mm 壁厚mm 截面积cm2K值内容积L/m 钻杆Φ127 9.19 34.03 715 9.27 Φ88.9 9.35 23.36 491 3.87 Φ73 9.19 18.44 387 2.34 套管Φ244.5 10.03 74.02 1554 38.5 11.05 81.04 1702 38.84 11.99 87.65 1841 38.17 Φ177.8 8.05 42.93 902 20.53 9.19 48.73 1023 19.96 10.36 54.45 1143 19.38 11.51 60.08 1262 18.82 Φ139.7 7.72 31.93 671 12.14 9.17 37.53 788 11.57 10.54 42.81 899 11.04 5、钻杆允许扭转圈数 N=K * H 其中：N—允许扭转圈数, 圈；H—卡点深度，m；K—扭转系数，圈/米； 各种钻杆K值：(API.E级) Φ127mm K=0.00551 Φ89mm K=0.00787 Φ73mm K=0.00957 6、泥浆循环一周时间 T=(V井-V柱)/60*Q 其中：T一循环一周所需时间min；V井一井眼容量，L；V柱一管柱体积，L； Q一泥浆排量L/s 7、泥浆上返速度 V返=12.7*Q/( D井2- D柱2) 其中：V返一泥浆上返速度m/s；Q一泥浆排量L/s；D井一井径cm；D柱一钻柱外径cm；
钻杆接头螺纹检验规范 编制: 王子丰 审核: 汪力 2014年07月31日发布2014年07月31日实施 鞍山申阔机械制造有限公司发布
1、总则 本文参照API Spec7-1、Spec7-2及其增补标准，并依据本厂制定的内控标准，或以订货合同规定的标准与技术条件协议作为生产的钻杆接头螺纹的检验，包括螺纹尺寸要求及质量要求。 2、工作程序 检验人员应严格按照图纸规定检验产品，并认真填写螺纹检验记录。 3、检验项目 外观检查、锥度、螺距、齿高、紧密距、内外螺纹长度、台肩面倒角直径、螺纹轴线与台肩面垂直度、台肩面平整度、内螺纹镗孔直径。 4、检验前的准备 4.1量具准备 检验前根据所检产品规格，准备相应的量具、量规和单向仪，并对量具和单向仪进行有效性的检查及校对。 检验人员必须具有一定的专业知识和实际工作经验，且能满足生产产品对检验工作的各项要求。 检验人员所有的检测器具必须是经相关部门校验合格并在规定的检定周期内。 4.2待检产品准备 检查前螺纹表面的乳液、铁屑等异物用压缩空气吹干净，螺纹起始端的翻边必须去除。 所有检测工具均应置于与被检验产品相同的温度条件下、并保持足够的时间以清除温差。 5、检验频度与质量要求 5.1 外观检验
5.1.1采用视觉、手感等方法进行检验 5.1.2检验频度：每件 5.1.3质量要求 从管端起，螺纹应无明显的撕裂、刀伤、划痕、铁屑镏、台肩、波纹或破坏螺纹连续性的任何缺欠，外螺纹起始点应位于管端倒角面大于1mm，螺纹加工应具有一定的牙形和尺寸精度及粗糙度，同时台肩面不允许存在肉眼可见的任何缺欠。 5.2锥度检验 锥度是单位长度内螺纹节圆直径的变化量。 测量器具：用JZW型测量外螺纹锥度。 用JZN型测量内螺纹锥度。 5.2.1质量要求 锥度偏差及范围见下表：
常用石油钻杆接头螺纹的数控加工 摘要：数控加工技术的应用，提高了机械加工行业的速度、质量、精度，减少了劳动时间、劳动强度，降低了成本，降低了废品率，对于整个机械行业和全国的经济发展，都起到了很大的推动作用；文章着重介绍API系列规范的石油钻杆接头螺纹的计算和数控加工程序；这种管具螺纹不同于常规的管螺纹，是一种特殊行业、特殊要求的管螺纹，利用数控加工技术的优势，加工这种特殊管螺纹，正好突显了数控加工技术的优点。 关键词：石油管具；接头螺纹；数控加工；数控程序 在我国石油的勘探和开采中，钻采的深度越来越深，对于钻采管具的质量要求也越来越高，而钻采管具的接头就成了关键部位。当今采用的API系列规范的石油管具专用螺纹，在石油行业中起着非常重要的作用。本文重点介绍了API系列规范的石油钻杆接头螺纹的计算和数控加工程序： 常用钻杆接头螺纹的加工 1、钻杆螺纹外螺纹的加工图1所示 图1 钻杆螺纹外螺纹 {1}钻杆接头外螺纹基本尺寸的计算[1],[2] 基面中径C=128.059mm 外螺纹的大端大径D L=133.350mm 外螺纹根部圆柱的直径D LF=130.42mm 外螺纹小端的直径D S=114.3mm 外螺纹锥部长度L PC=114.3mm
根据图中已知 6 1=-PC S L L D D 6 13.11442.130=-S D 解得D S =114.3mm 6 14.13035.13312=-L 解得L 12=17.7mm 由图可知L ≤12 所以L=12mm 6 11235.13312=-l D D L12=133.35-2=131.35mm 因为内螺纹大端的小径=外螺纹大端的小径 6 11207.12812=-小径l D D L12小径=126.07mm 600角点A Z 的坐标近似等于或小于P=6.35 6.35/X=t g 60O =1.732 X=3.666 A X =107+2×3.666=114.332mm A Z =-6.35 {2}钻杆接头外螺纹的加工程序 O0001 N10 G50 X200 Z100 N20 M30 S600 N30 T0101 （外圆刀） N40 G00 X170 Z5 N50 G71 U2 R0.5 N60 G71 P70 Q120 U0.5 W0.1 F150 N70 G00 X107 N80 G01 Z0 F40 N90 X1140332 Z-6.35 N100 X133.35 Z-114.3(Z-112.7±1.6) N110 X154 N120 X168 W-7 N130 G00 X200 Z100 N140 T0202 N150 M03 S800 N160 G00 X170 Z5 N170 G70 P70 Q120 N180 G00 X200 Z100 T0200
常用钻具紧扣扭矩表 ZQ100液压大钳与扭矩对应关系 注：1）扭矩大时：起钻必须上下倒换钻具。2）每次起钻必须错扣起钻，释放应力并有记录。 3）钻具钢号前面必须有标准的字母。
新钻具钢号规定 钻具重量参照表
(1页) 常用钻具使用技术参数（单位：mm） 钻铤尺寸及工作参数
（2页） 方钻杆：1）方钻杆表面不应有裂纹，结疤，剥层，不允许在表面焊补缺陷或焊标尺。2）方部和圆角要平整。3）方钻杆的对边宽不得小于原尺寸的12mm。4）方钻杆台肩使用标准与钻铤相同。 加重钻杆：1）127mm加重钻杆接头外径不得小于155，最小台肩面宽度不得低于9。2）88.9mm加重钻杆接头外径不得小于119，最小台肩面宽度不得低于6.5。 螺纹：1）数字型，内平型剩余牙顶宽应＞0.83。2）51/2～65/8FH, 51/2～85/8REG剩余牙顶宽不少于0.64。3）磨尖牙数均不能大于4扣。4）螺纹不应有严重腐蚀和泥浆冲蚀痕迹。 台肩平面：1）台肩平面应平整光滑，没有径向伤痕，刺痕，无毛刺。2）台肩平面因粘结或撞击呈凹凸不平者，在靠内圆处应保持完好，其完好部分最窄处宽度应达到相应尺寸钻具60％的使用台肩宽度，凡凸出处必须锉平。3）磨损后的台肩宽度包括倒角宽度。4)内螺纹镗孔直径±不得超过1.5mm（23/8，27/8钻杆，31/2钻铤±不得超过1.2mm）。5）外螺纹伸长在50.8内不得超过0.75mm。 直线度：1）8～12m长钻杆直线度应≤6mm，2）大于9m长钻铤直线度应≤6mm，小于9m长钻铤直线度应≤5mm。3）方钻杆直线度应≤8mm。 4）加重钻杆直线度应≤5mm。 钻具稳定器 为20％，二类钻杆偏磨为35％。
石油钻杆接头螺纹量规 (2012-09-11 22:47:35) 标签： 杂谈 石油钻杆接头量规是检验石油钻杆接头螺纹的一种综合量具，根据钻杆接头形式的不同，量规可分为正规型、贯眼型、内平型和数字型四种，每种又有一系列的规格。是石油钻杆接头、水龙头、方钻杆、钻铤等钻杆构件的连接螺纹的检验量具。 石油专用螺纹量规的特点在于：控制塞规和环规的螺纹单项要素（锥度、螺距、半角和塞规中径）；用校对塞规作为检验基准，与它配对的校对环规作为传递基准，把校对环规与校对塞规的配对紧密距，传递给工作规得到互换紧密距，再传递给产品螺纹。 石油螺纹用于石油行业，根据使用需要细分成直的和有锥度的、不同的牙型，其品种、规格较多，主要分为四大类： 1、石油钻具接头螺纹量规，是检验石油钻杆接头、方钻杆和钻铤等钻杆结构件的连接 螺纹的检验量具。根据钻具接头形式的不同，量规可分为正规型(REG)、贯眼型(FH)、数字型(NC)三种；而内平型（IF）则在逐步淘汰。 石油钻具接头螺纹量规正规型（REG）规格有2 3/8REG、2 7/8REG、3 1/2REG、4 1/2REG、5 1/2REG、6 5/8REG、7 5/8REG、8 5/8REG。贯眼型（FH）规格有3 1/2FH、4 1/2FH、5 1/2FH、6 5/8FH。 数字型（NC）较常用规格有NC23、NC26、NC31、NC35、NC38、NC40、NC44、NC46、NC50、NC56、NC61、NC70、NC77等等。2、石油套管螺纹量规，CSG（短圆螺纹 套管，螺纹为圆螺纹，齿顶、齿底为圆弧状；锥度为1：16；牙型角为60°，牙侧角为30°；螺距为3.175和2.54，牙型高度:1.810、1.412，每英寸8牙、10牙时），长圆螺纹套管代号（LCSG）。
钻井常用必备数据 一、钻井工程 1、钻杆抗拉、抗扭 2、钻杆允许扭转圈数 N=K * H 其中：N—允许扭转圈数圈 H—卡点深度 m K—扭转系数圈/米 各种钻杆K值：(API.E级) Φ127mm K=0.00551 Φ89mm K=0.00787 Φ73mm K=0.00957 5″钻杆在已知轴向拉力下的最大许可扭转圈数 3、方钻杆 ○1.扣型:630(左旋)×521(右旋) ○2.内径:82.6mm ○3.下端螺纹外径:177.8mm,最小推荐套管外径:244.5mm ○4.抗内压强度:142Mpa ○5.抗弯屈服:158631N.m ○6.下部螺纹抗拉屈服:7157KN ○7.下部螺纹抗扭屈服:98907N.m 4.现用套管数据
5.钻具数据 5.井眼容积 6.卡瓦数据 钻杆卡瓦一般卡在钻杆母接头下0.5m左右，短卡瓦使用井深：114.3mm(4-1/2″)以上（包括4-1/2″）钻杆不超过1500m,88.9mm(3-1/2″)以下(包括3-1/2″)钻杆不超过2000m. 7.卡点深度计算 H=K·L/P K:计算系数； L: 钻杆连续提升时平均伸长, 单位：厘米； P:钻杆连续提升时平均拉力,单位：吨；
钻井现场常用数据 1、井底压力 P m=9.8×10-3ρm H 其中：P m—井底压力 MP a ρm—钻井液密度 g/cm3 H—液柱垂直深度 m 2、钻具中性截面的位置 L n=P b/(Q a* K b) 其中：L n—中性截面距井底的高度 m P b—钻压 N Q a—钻铤在空气中的每米重量 N/m K b—浮力系数 3、钻柱出现一次弯曲的临界压力 L1=K*△L/△P ［K=21*F］ 其中：△L—平均伸长 cm △P—平均拉力 t F—管体截面积 cm2
常用钻具转换接头螺纹参数（SY5200、SY5369） 序号 代号 螺纹类型 螺纹规范 接头毛坯 公螺纹 母螺纹 刀片型号 牙/寸 锥度 外径D 内径d 大径DS 小径DF 螺纹长L 镗孔QF 螺纹长L 1 NC23 4 1：6 79 32 65.1 52.4 76.2 66.7 92 4Y1W3 4Y1N3 2 2A10 NC26（23/8＂F ） 4 1：6 （86）88.9 （44.5）38 73 60.35 76.2 74.6 92 3 210 NC31（27/8＂IF ） 4 1：6 10 5 51 86.13 71.32 88.9 87.7 104.8 4 NC35 4 1： 6 121 51 94.9 7 79.09 95.2 96. 8 111.1 5 310 NC38（31/2＂F ） 4 1：6 127 （60）57 102 85.07 101.6 103.6 117.5 6 4A20 NC40（4＂FH ） 4 1：6 133 71 108.71 89.66 114.3 110.3 130.2 7 NC44 4 1：6 152 57-71 117.48 98.43 114.3 119.1 130.2 8 4A10 NC46（4＂IF ） 4 1：6 （152）160 57-71 122.48 103.73 114.3 124.6 130.2 9 410 NC50（41/2＂IF ） 4 1：6 （162）177.8 71 133.35 114.3 114.3 134.9 130.2 10 NC56 4 1：4 197 71 149.25 117.5 127 150.8 142.9 4Y2W3 4Y2N3 11 NC61 4 1：4 229 71 163.52 128.8 139.7 165.1 155.6 12 NC70 4 1：4 247 76 185.75 147.65 152.4 187.3 168.3 13 NC77 4 1：4 279 76 203.2 161.95 165.1 204.8 181 14 2A30 23/8＂REG 5 1:4 80 32 66.67 47.625 76.2 68.3 92.1 5Y4W4 5Y4N4 15 230 27/8＂RED 5 1:4 95 32 76.2 53.975 88.9 77.8 104.8 5Y3W3 5Y3N3 16 330 41/2＂RED 5 1:4 108 38 88.9 65.075 95.2 90.5 111.1 17 430 41/2＂RED 5 1:4 140 57 117.47 90.475 108 119.1 123.8 18 530 51/2＂RED 4 1:4 172 70 140.21 110.06 120.6 141.7 136.5 4Y4W3 4Y4N3 19 630 65/8＂RED 4 1:6 197 71 152.2 131.04 127 154 142.9 4Y5W3 4Y5N3 20 730 75/8＂RED 4 1:4 241 76 177.8 144.48 133.4 180.2 149.2 4Y4W3 4Y4N3 21 830 85/8＂RED 4 1:4 201.98 167.84 136.52 204.4 152.4 22 320 31/2＂FH 5 1:4 118 54 101.45 77.622 95.2 102.8 111.1 5Y3W3 5Y3N3 23 420 41/2＂FH 5 1:4 146 64 121.72 96.317 101.6 123.8 117.5 24 520 51/2＂FH 4 1:6 177.8 76 147.96 126.79 127 150 142.9 4Y5W3 4Y5N3 25 620 65/8＂FH 4 1:6 203 71 171.5 150.36 127 173.8 142.9 26 51/2＂IF 4 1:6 162.48 141.32 127 163.9 142.9
API 钻杆接头螺纹检验 1、总则 本文适用于API Sspec7-2 、API Spec 5DP 标准，并依据本厂制定的内控标准，或以订货合同规定的标准与技术条件协议作为生产的钻杆接头螺纹的检验，包括螺纹尺寸要求及质量要求。 2、工作程序检验人员应严格按照图纸规定检验产品。 3、检验项目外观检查、锥度、螺距、齿高、紧密距、内外螺纹长度、台肩面倒角直径、螺纹轴线与台肩面垂直度、台肩面平整度、内螺纹镗孔直径、大钳吊卡长度、外径、内径。 4、检验前的准备 量具准备 检验前根据所检产品规格，准备相应的量具、量规和单向仪，并对量具和单向仪进行有效性的检查及校对。 待检产品准备 检查前螺纹表面的乳液、铁屑等异物用压缩空气吹干净，螺纹起始端的翻边必须去除。 5、检验频度与质量要求 外观检验 5.1.1 采用视觉、手感等方法进行检验 5.1.2 检验频度：每件 5.1.3质量要求 从管端起，螺纹应无明显的撕裂、刀伤、划痕、铁屑镏、台肩、波纹或
破坏螺纹连续性的任何缺欠，外螺纹起始点应位于管端倒角面大于1mm螺纹加工应具有一定的牙形和尺寸精度及粗糙度，同时台肩面不允许存在肉眼可见的任何缺欠。 锥度检验 锥度是单位长度内螺纹节圆直径的变化量。 5.2.1质量要求 锥度偏差及范围见下表： 5.2.2测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，直至合格。 螺距检验 螺距是螺纹上某一点到下一螺纹对应点之间平行于螺纹轴线的距离。531质量要求 螺距偏差与范围见下表:
532测量频度 每班首检三件外，检验频度不得低于10%当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，直至合格。 齿咼检验 齿高是螺纹顶部与螺纹根部之间垂直于螺纹轴线的距离。 5.4.1质量要求 齿高偏差与范围见下表： 5.4.2测量频度 每班首检二件外，检验频度不得低于10%当设备发生故障重新加工时，应按首件进行检验，当抽检中发现锥度不合格，必须往前逐根检验，
钻杆技术发展情况 石油钻具类产品泛指石油、天然气开采业用于地层钻探开采的专用管材，石油钻具是石油工业中不可替代型高科技含量的工具类产品，属消耗型，其广泛被用于石油开采、地质勘探和深井开挖等地下深层作业。石油钻具包括钻铤、钻杆、转换接头、扶正器等，其中钻铤、钻杆为最主要的两种石油钻具产品。 钻杆是钻柱的基本组成部分，主要用于传递扭矩、输送钻井液，以及在钻井过程中不断连接钻杆，以达到不断加深井眼的目的。钻杆又分为普通钻杆、方钻杆和加重钻杆等。普通钻杆是钻柱的主要组成部分，上面连着方钻杆，下面连着钻铤，其作用是传递扭矩，使钻头向下钻进，加深井眼。方钻杆位于钻柱的最上端，其主要作用是传递扭矩，工作是承受钻柱的重量，由驱动部分（正方形或六角形）、上部接头（左旋螺纹）、下部接头（右旋螺纹）组成，最常用的是正方形的方钻杆。加重钻杆是普通钻杆与钻铤之间的过渡钻柱段，它能有效地缓解钻铤与钻杆在结合中过渡段的应力集中，提供钻压并能有效地减少钻柱与井壁的连接面积及外径磨损率。 随着牙轮钻进，空气潜孔锤钻进，气举反循环钻进等钻探工艺的推广使用，API系列井内钻柱构件和井下工具也得到了越来越广泛的应用。尤其是连接钻柱构件的API系列钻具接头螺纹，更是起着不可或缺的作用。钻杆接头螺纹按被检测石油钻杆接头螺纹的型式可分为：数字型螺纹（NC）、内平型螺纹（IF）、贯眼型螺纹（FH）和正规型螺纹（RGE）。 数字型（NC）螺纹以螺纹基面中径的英寸和十分之一英寸的数字值表示的螺纹。所有规格螺纹采用V-0.038R平顶圆底三角形牙型，这种牙型的特点是圆形牙底半径为0.038英寸（0.965mm）。数字型螺纹是API推荐优先使用的螺纹，该型螺纹按锥度可分为1:6和1:4两种型式，应用于方钻杆、钻杆、钻铤、钻具稳定器等钻井工具，在大庆油田NC50螺纹还用在钻头上。 内平型（IF）接头螺纹连接外加厚或内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径、管体加厚内径与管体内径相等或近似的通径，钻井液流动阻力小，但外径较大，容易磨损。所有规格螺纹均采用V-0.065平顶平底三角形牙型，这种牙型为平牙底，牙顶较宽度为0.065英寸（1.651mm）。除5 1/2 IF外，其它规格螺纹因结构尺寸与相应的数字型螺纹完全相同，故具有互换性。但该型螺纹因其牙型结构易导致应力集中，故API已将其淘汰，其中包括4 1/2 IF和4 IF，取而代之的是NC50和NC46数字型螺纹。 贯眼型（FH）钻杆接头螺纹连接内外加厚钻杆，形成钻杆接头内径和加厚端内径相等，而均小于钻杆管体内径的通径。该型螺纹的规格虽然为数不多，但却使用了V-0.065、V-0.050（牙底为圆弧，牙顶宽度为0.050英寸，1.27mm）和
钻杆接头螺纹检验规范 1、目的： 通过对钻杆接头在生产加工过程进行控制，从而保证产品的质量。 2、适用范围： 本规范是根据钻杆接头的图纸加工工艺而制定的，适用于NC50、NC46、NC38、NC31等不同型号的钻杆接头的螺纹检验作业活动。 3、采用标准： API Spec Q1《石油天然气行业制造企业质量管理体系规范》 API Spec 5DP《钻杆规范》 4、检验员职责： 4.1、熟练掌握产品的API Spec 5DP 规范、企业内控标准及检验方法。 4.2、严格按照图纸、技术标准、工艺文件对各工序加工技术参数进行全面检查。 4.3、认真做到每件必检； 4.4、负责生产过程中的有争议不合格品处理。 4.5、认真填写产品检验记录、产品质量跟踪单，要求填写及时、准确、完整，做到有据可查，且要妥善保管。 4.6、及时反馈工序检查中发现的问题，重大问题，应向主管领导汇报。 4.7、负责上道工序错、漏检的复查工作，监督受检工序工艺执行情况。 5、检验内容及方法 5.1 注意事项 5.1.1、温度：所有使用量具、仪器等均应处在被检验产品的同一温度条件下并具有足够长的时间，以消除温差的影响。 5.1.2、仪器的维护：所述仪器均为精密仪器，应谨慎操作，以保证仪器的准确度满足本推荐做法的要求。若仪器不慎跌落或严重撞击，在其精度恢复之前，则不宜用于检验。 5.2 锥度测量 5.2.1锥度测量的准备工作：在测量前，所有螺纹均应彻底擦拭、清洗。如在装运后进行测量，则螺纹应用硬鬃毛刷和适宜的溶剂清除螺纹涂料。 5.2.2量规的触头：锥度量规的触头应是球形，并宜用碳化钽或碳化钨制成。球触头尺寸应接触螺纹牙侧面而不是接触螺纹的牙底。表中给出符合牙侧接触要求常用球触头尺寸。 5.2.3外螺纹的测量程序：把卡尺的可调臂定到所测外螺纹的尺寸。将调节臂上的固定触头置于第一牙完整螺纹的牙槽内，活动触头置于方向正相相反的对侧螺纹
第四部分钻井工具 目录 第一章钻具 第一节方钻杆 第二节钻铤 第三节加重钻杆 第四节钻杆 第五节钻具管理 第二章井下工具 第一节稳定器 第二节随钻震击器 第三节扩大器 第四节浮阀 第五节钻具内防喷器 第六节水力割刀 第三章井上工具 第一节钻杆吊卡 第二节吊环 第三节钻杆卡瓦 第四节手动大钳 第五节钻铤吊卡及卡瓦、安全卡瓦 第六节套管吊卡、单根吊卡、套管卡瓦 第七节转盘补心 第四章打捞工具 第一节铅模 第二节公锥
第三节母锥 第四节卡瓦打捞筒 第五节磁铁打捞器 第六节一把抓 第七节反循环打捞篮和反循环强磁打捞篮第八节磨鞋 第九节安全接头 第十节套管打捞矛
钻具是指地面方钻杆以下钻头以上各部分工具的总称。在钻井过程中，将方钻杆、钻杆、钻铤等用各种接头连接起来组成入井的管串称为钻柱。钻柱是联通地面与地下的枢纽，又是钻井设备与工具的薄弱环节。随着钻井深度越来越深，对钻柱性能的要求也越高。 钻柱的特点：首先，钻柱钻柱必须是空心的，以便循环泥浆；其次，钻柱要具有一定的强度，以传递功率。钻柱各组成部分都是具有一定壁厚的空心体。 钻柱是有多种不同部件组成，它的组成随钻井条件和钻井方法不同而有所区别。但其基本部分是方钻杆、钻杆、钻铤及接头所组成。本章主要介绍钻具的各组成部分作用、结构、规范以及现场检查方法等方面的一些常识。
一、方钻杆的作用与结构 方钻杆位于钻柱的最上端，其上部与水龙头相接，下部与钻杆连接。主要作用是传递扭矩和承受钻柱的全部重量。为了循环泥浆和有效地传递扭矩，方钻杆断面制成中空的正方形或六边形。石油钻井大型钻机都用四棱方钻杆，地质勘探小型钻机用六棱方钻杆。 方钻杆由于所处的工作条件十分繁重，要求它具有较高抗拉强度和抗扭强度。所以方钻杆壁厚比一般钻杆大三倍左右，而且多用强度较大的优质合金钢制成。API标准方钻杆用D、E级或高强度的合金钢AISI4145钢制成。 要求保证制造质量的均衡性。 方钻杆两端接头有丝扣以便连接。在钻进中方钻杆的上端始终处于转盘面上，为了防止方钻杆在旋转中自动卸扣，所以方钻杆上端的丝扣为反扣，下端为正扣。方钻杆的长度一般应比钻杆单根长2～3米，以免接单根以后方钻杆不能进入转盘面以下。一般长度为13～16米。 二、方钻杆的规范 根据方钻杆两端接头连接的不同，可将方钻杆分为有细扣和无细扣两种。 1.有细扣方钻杆。方钻杆两端车有公细扣，上端为反细扣，下端为正 细扣。使用时上端的接头一端为细反口另一端为正公粗反扣；下端 接头一端为正细扣另一端为正公粗扣的接头。带细扣的方钻杆常因 产生疲劳而导致破坏。目前除俄罗斯部分地区还采用外，我国和美 国都不采用。 2.无细扣方钻杆。方钻杆两端没有细扣，上下接头与方钻杆对焊连接。 或者将接头与方钻杆做成一体。 根据用途不同，四方钻杆分为： 2-1/2"、3"、3-1/2"、4-1/4" 、5-1/4" 五种尺寸规格。六方方钻杆分为：3"、3-1/2"、4-1/4"、5-1/4"六种尺寸规格。常用的石油钻井方钻杆有3-1/2"、5-1/4"两种尺寸规格的方钻杆。通常说的方钻杆通称尺寸是指对边边宽（D4）尺寸。 3-1/2" 六方钻杆的连接扣型为：顶端6-5/8"REG 反扣，底端为