钻铤常用数据
钻杆常用数据
套管常用数据
浮力减轻系数K
钻铤上扣扭矩
圆螺纹套管机紧扭矩
钻铤、钻杆上扣扭矩表 钻头外径mm 钻铤外径mm 120.6 79.3~88.9 142.9~152.4 104.7~120.6 158.7~171.4 120.6~127.0 190.5~200.0 127.0~158.7 212.7~222.2 158.7~177.8 241.3~250.8 177.8~203.2 269.9 177.8~228.6 311.1 228.6~254.0 374.6 228.6~254.0 444.5 228.6~279.4 508.0~660.4 254.0~279.4 名称 常规井 探伤周期 水平井、大位移斜井、探 井等复杂井探伤周期 钻杆 新钻杆2500±100h 1500±100h 一级钻杆1500±100h 900±100h 二级钻杆900±100h 600±100h 三级钻杆600±100h 400±100h 钻铤、加重钻杆、转换接头、稳定器215mm以上井眼600±50h 500±25h 152mm及以下井 眼 400±50h 300±25h 方钻杆1000±100h 800±100h 钻铤螺纹尺寸外径内径长度台肩倒角直径参考弯曲 mm in mm iIn m mm in NC23-31（试行）79.4 31/831.8 11/49.15 76.2 3 2.57:1 NC26-35（23/8IF）88.9 31/238.1 11/29.15 82.9 317/64 2.42:1 NC31-41（27/8IF）104.8 41/850.8 2 9.15 100.4 361/64 2.43:1 NC35-47120.7 43/450.8 2 9.15 114.7 433/64 2.58:1
表1 钻铤的尺寸规格 钻铤螺纹型号 外径D 内径d 长度Lmm 台肩倒角直径DFmm 参考的弯曲 强度比mm in mm in NC23-31 79.4 3 1/8 31.8 1 1/4 9150 76.2 2.57:1 NC26-35(2 3/8IF) 88.9 3 1/2 38.1 1 1/2 9150 82.9 2.42:1 NC31-41(2 7/8IF) 104.8 4 1/8 50.8 2 9150 100.4 2.43:1 NC35-47 120.7 4 3/4 50.8 2 9150 114.7 2.58:1 NC3850(3 1/2IF) 127.0 5 57.2 2 1/4 9150 121.0 2.38:1 NC44-60 152.4 6 57.2 2 1/4 9150或9450 144.5 2.49:1 NC44-62 158.8 6 1/4 57.2 2 1/4 9150或9450 149.2 2.91:1 NC46-62(4IF) 158.8 6 1/4 71.4 2 13/16 9150或9450 150.0 2.63:1 NC46-65(4IF) 165.1 6 1/2 57.2 2 1/4 9150或9450 154.8 2.76:1 NC46-65(4IF) 165.1 6 1/2 71.4 2 13/16 9150或9450 154.8 3.05:1 NC46-67(4IF) 171.4 6 3/4 57.2 2 1/4 9150或9450 159.5 3.18:1 NC50-67(4 1/2IF) 171.4 6 3/4 71.4 2 13/16 9150或9450 159.5 2.37:1 NC50-70(4 1/2IF) 177.8 7 57.2 2 1/4 9150或9450 164.7 2.54:1 NC50-70(4 1/2IF) 177.8 7 71.4 2 13/16 9150或9450 164.7 2.73:1 NC50-72(4 1/2IF) 184.2 7 1/4 71.4 2 13/16 9150或9450 169.5 3.12:1 NC50-77 196.8 7 3/4 71.4 2 9150或9450 185.3 2.70:1
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
常用钻具技术参数
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钻杆 （1）2-7/8〞钻杆 1)★外径：2-7/8〞（73mm）； 2)内径：2.151”(54.6mm)； 3)★钻杆钢级：G105； 4)★加工形式： EU； 5)壁厚：9.19mm； 6)★重量：10.4ppf 7)总长度（从台肩到台肩）:31ft±0.5ft ； 8)材质硬度：HB(TJ)285-340； 9)★接头扣型:NC31； 10)螺纹旋型：右旋； 11)★接头外径：104.8mm； 12)★接头内径：50.8mm； 13)焊接方法：摩擦焊接； 14)接头扣钳部分长度：10〞 Pin(不含扣长)x12.5〞 Box； 15)吊卡台肩：18°； 16)管子表面：清漆； 17)★内部涂装：TK34； 18)接头和管体材料产地：宝钢； 19)接头耐磨带：母接头端敷焊宽度为3〞ARNCO-100XT的耐磨带,在母扣 18°台肩面上敷焊宽度为1〞的ARNCO-100XT耐磨带。 20)含接头估重：16.5KG/M （2）3-1/2”钻杆 1)★外径：3-1/2〞（88.9mm）； 2)内径：2.764”(70.2mm)； 3)★钻杆钢级：S135； 4)★加工形式： EU； 5)壁厚：9.35mm；
6)★重量：13.3ppf 7)总长度（从台肩到台肩）:31ft±0.5ft ； 8)材质硬度：HB(TJ)285-340； 9)★接头扣型:NC38； 10)螺纹旋型：右旋； 11)★接头外径：127mm； 12)★接头内径：54mm； 13)焊接方法：摩擦焊接； 14)接头扣钳部分长度：10〞 Pin(不含扣长)x12.5〞 Box； 15)吊卡台肩：18°； 16)管子表面：清漆； 17)★内部涂装：TK34； 18)接头和管体材料产地：宝钢； 19)接头耐磨带：母接头端敷焊宽度为3〞ARNCO-100XT的耐磨带,在母扣 18°台肩面上敷焊宽度为1〞的ARNCO-100XT耐磨带。 20)含接头估重：22.21KG/M （3）4”钻杆 1)★外径：4〞（101.6mm）； 2)内径：3.340”(84.84mm)； 3)★钻杆钢级：S135； 4)★加工形式： EU； 5)壁厚：8.38mm； 6)★重量：14ppf 7)总长度（从台肩到台肩）:31ft±0.5ft ； 8)材质硬度：HB(TJ)285-340； 9)★接头扣型:NC46； 10)螺纹旋型：右旋； 11)★接头外径：152.4mm； 12)★接头内径：76.2mm；
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
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；
1、常见油管扣型(Tubing Joint) 油管常用扣型分为三种分别是EU、NU和NewVam。这三种扣型在工具车间都能找到，其中EU和NU单独从扣的外观上很难区分，都是三角扣型，但是从整个管柱就能很容易区分，那就是EU表示外加厚NU表示没有外加厚。New Vam实际是一种梯形扣(扣截面呈矩形)，也是不带外加厚的，所以也很容易区分。下面将用示意图详细介绍三种扣型。 1)EU(External upset)外加厚 EU扣是一种外加厚油管扣型。在车间货架上认识变扣接头过程中还会发现三种和EU 有关的biano标识。其中EUE(External Upset End)表示外加厚端，EUP(External Upset Pin)表示外加厚公扣，EUB(External Upset Box)表示外加厚母扣。除了用pin和box表示公扣母扣外，其他表示公扣有1. external thread 2. male 3. male thread。母扣有1. female thread 2. internal thread 3. box 4. box thread。 图1-1 EU扣型 2)NU(Non-upset)没有外加厚 NU表示是没有外加厚的油管接头。除了没有外加厚外和EU一般还有一种区别就是NU一般每英寸10扣，EU一般每英寸8扣。其中NUE表示非加厚端或者说端部非加厚。同样E表示End。[以上说法来源《石油大典》。] 图1-2 NU扣型 3)New VAM 这种扣型特点是扣截面基本为矩形，螺距间隔相等，锥度不大，没有外加厚。在车间的生产滑套套筒端部见到。 图1-3 New VAM扣型 2.钻杆常用扣型总结 钻杆扣一般常见为REG和IF扣，其他如FH等在工具车间没有找到。根据师傅经验REG扣和IF扣一般分别是5扣/in和4扣/in，但是大于4-1/2”即使是4扣/in也是REG扣，也就是说大于4-1/2”一般都是REG扣，小于4-1/2”IF扣较多。 1)REG(API Regular Thread)API标准里的正规扣型 正规型钻杆接头采用的螺纹。该型螺纹曾用于连接内加厚钻杆，形成钻杆接头内径小于钻杆加厚端内径，而钻杆加厚端内径又小于钻杆管体内径的通径。[见于95-96页《油气田井下作业修井工程》聂海光王新河等，石油工业出版社2002年2月北京第一版] REG扣和IF扣摸起来，手感不一样。REG扣细腻一些，IF扣粗糙一些，原因就是单位长度的扣密度不同。图1-4是REG扣的剖面示意图，图1-5为实物图。 图1-4 REG扣型 图1-5 REG扣型实物图 2)IF(API Internal Flush)API标准里的内平扣型 内平型钻杆接头采用的螺纹。该型螺纹用于连接外加厚或外内加厚钻杆，形成钻杆接头内径，钻杆加厚端内径与钻杆管体内径相等或相近的通径。[见于95-96页《油气田井下作业修井工程》聂海光王新河等，石油工业出版社2002年2月北京第一版]。图1-6是IF 扣的剖面示意图。 图1-6 IF扣型接头示意图 3)FH(API Full Hole)API标准里的贯眼扣型
常用扣型总结一．常见油管扣型（tubing joint） EU（external upset NU（Uon-upset）无外加厚 IU（internal upset）内加厚 New VAW IEU（inter-external upset）内外加厚 表1-1 常用油管扣型区别 常用油管扣型区别 扣型有无加厚特征 EU有外加厚8扣/英寸 NU无外加厚10扣/英寸 New VAW无内外加厚扣截面为矩形，螺距间隔相等，锥度不大常见油管扣型 EUE（external upset end）非加厚 EUP（external upset pin）外加厚公扣 EUB（external upset box）外加厚母扣
二．常见钻杆接头扣型（tool joint connection） 常见钻杆接头扣型 注：在现场大于4-1/2”一般是REG,而小于4-1/2”一般IF运用较多公扣表示法： thread thread 母扣表示法： thread thread thread 表2-2 常用扣型的区别 三种常用扣型的区别 扣 型 扣/寸与钻杆内径关系适用对象REG 2-3/8”~4-1/2”:5 5-1/2”~8-5/8”:4 接头内径＜钻杆加厚处内径＜钻杆管 体本身 内加厚钻 杆 IF4扣/in 接头内径=钻杆加厚处内径=钻杆管体 本身 外加厚或 内外加厚FH 接头内径=钻杆加厚处内径＜钻杆管 体本身 内外加厚 图2-1 三种扣型简图 REG（regular）正规扣 IF（internal flush）内平扣 FH（full hole）贯眼扣 NC（number connection）数字接头
钻杆 （1）2-7/8〞钻杆 1)★外径：2-7/8〞（73mm）； 2)内径：2.151”(54.6mm)； 3)★钻杆钢级：G105； 4)★加工形式： EU； 5)壁厚：9.19mm； 6)★重量：10.4ppf 7)总长度（从台肩到台肩）:31ft±0.5ft ； 8)材质硬度：HB(TJ)285-340； 9)★接头扣型:NC31； 10)螺纹旋型：右旋； 11)★接头外径：104.8mm； 12)★接头内径：50.8mm； 13)焊接方法：摩擦焊接； 14)接头扣钳部分长度：10〞 Pin(不含扣长)x12.5〞 Box； 15)吊卡台肩：18°； 16)管子表面：清漆； 17)★内部涂装：TK34； 18)接头和管体材料产地：宝钢； 19)接头耐磨带：母接头端敷焊宽度为3〞ARNCO-100XT的耐磨带,在母扣 18°台肩面上敷焊宽度为1〞的ARNCO-100XT耐磨带。 20)含接头估重：16.5KG/M （2）3-1/2”钻杆 1)★外径：3-1/2〞（88.9mm）； 2)内径：2.764”(70.2mm)； 3)★钻杆钢级：S135； 4)★加工形式： EU； 5)壁厚：9.35mm；
6)★重量：13.3ppf 7)总长度（从台肩到台肩）:31ft±0.5ft ； 8)材质硬度：HB(TJ)285-340； 9)★接头扣型:NC38； 10)螺纹旋型：右旋； 11)★接头外径：127mm； 12)★接头内径：54mm； 13)焊接方法：摩擦焊接； 14)接头扣钳部分长度：10〞 Pin(不含扣长)x12.5〞 Box； 15)吊卡台肩：18°； 16)管子表面：清漆； 17)★内部涂装：TK34； 18)接头和管体材料产地：宝钢； 19)接头耐磨带：母接头端敷焊宽度为3〞ARNCO-100XT的耐磨带,在母扣 18°台肩面上敷焊宽度为1〞的ARNCO-100XT耐磨带。 20)含接头估重：22.21KG/M （3）4”钻杆 1)★外径：4〞（101.6mm）； 2)内径：3.340”(84.84mm)； 3)★钻杆钢级：S135； 4)★加工形式： EU； 5)壁厚：8.38mm； 6)★重量：14ppf 7)总长度（从台肩到台肩）:31ft±0.5ft ； 8)材质硬度：HB(TJ)285-340； 9)★接头扣型:NC46； 10)螺纹旋型：右旋； 11)★接头外径：152.4mm； 12)★接头内径：76.2mm；
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％。
ZJ70/4500D 钻机技术参数及总体配置 1、总体方案 1．1钻机采用4台CA T3512B 1900KV A柴油发电机组作为主动力，发出的的600V/50Hz产流电经整流单元（SCR）分别驱动绞车、转盘、3台钻井泵的直流电动机。绞车由两台YZ08 800KW 直流电动机驱动，经二级链轮减速后，驱动滚筒，绞车主刹车采用液压盘式刹车，辅助刹车采用电磁涡流制动。转盘采用绞车驱动和独立驱动并联方式，由1台800KW的直流电动机驱动。3台钻井泵分别由两台YZ08（A）直流电动机驱动。 前开口井架，双升式底座，利用绞车动力起升 2. ZJ70/4500DS钻机技术参数 2．1钻机技术参数 名义钻深范围7000mm(φ114mm钻杆) 最大钩载机4500KN 最大钻柱质量200T 绞车额定功率1470KW 绞车档位数4+4R，直流电动机驱动，无级调速 提升系统绳系6×7 钻井钢丝绳直径φ38mm 提升系统滑轮外径φ1524mm 提升部件负荷： 天车、游车、大钩最大负荷4500KN 水龙头最大负荷4500KN 水龙头中心管通径φ75mm 钻井泵的型号及台数3NB-1600泵，3台 转盘开口名义直径φ952.5mm 转盘挡位数2+2R，无级调速 井架有效高度及类型45m，“K”型 底座形式双升式 钻台高度10.5m 钻台面积12000mm×13000mm 转盘梁底面高度8.92m 动力传动方式AC-DC-AC，一对一矢量控制全数字 柴油发动机组型号CAT3512B/SR4B 机组台数×发电机容量4台，1900KVA 柴油机输出功率1310KW 柴油机转速1500r/min 发电机型号及参数SR4B，1900KVA，600V/50hz，cosφ=0.7 辅助发电机组台数及参数1台，400KW，1500r/min 400v,50Hz,3相 直流电动机 绞车2台，800KW
普通钻铤技术参数
公司为优化钻铤原材料供应,新采用了M公司的 4 14 5 H钢材进行 2
0 3mm石油钻铤的生产。第一批5支钻铤(每支尺寸:外径2 0 3mm、内径76 mm、长95 0 0 mm)在工频调质热处理(喷淋水淬火)之后发现其中2支因热处理裂纹而报废。因该产品每支价值2万余元,报废后损失大,该公司立即组织人员进行了分析。经分析判定,裂纹系工频热处理工艺不当造成。工艺改进后,再对M公司供应的 4 14 5 H钢材其余15支进行热处理,全部合格。现就其 2 0 3mm 4 14 5 H钻铤热处理裂纹进行分析。1理化分析(1)宏观分析裂纹起源于钻铤内表面,沿轴向长约85 0 mm,沿径向有分叉,分叉裂纹几乎穿透钻铤壁厚。(2 )化学分析从钻铤裂纹处取样经直读光谱仪和碳硫仪分析,其化学成分见表1。(3)金相分析从裂纹附近取样,按GB10 5 6 1- 89评定其非金属夹杂物为:A1.5、B1.0、C1.0、D1.0 ;按GB6 394 - 86评定材料的晶粒度为7.5级;钻铤近外表表1化学成分分析结果 C Si Mn P S Cr Mo Ni V Ti Cu该钻铤0 .480 .34 1 .0 7 0 .0 1 4 0 .0 1 5 1 .2 1 0 .1 90 .0 72 0 .0 0 70 .0 1 5 0 .0 4世界钢号手册41 4 5H 0 .42～0 .490 .2 0～0 .35 0 .65～1 .1 0 <0 .0 35 <0 .0 4 0 0 .75～1 .2 0 0 .1 5～0 .2 5 / / / <0 .35面的组织为回火索氏体,近内表面的组织为回火索氏体加少量铁素体。主裂纹较粗,主裂纹两侧有细小的次生裂纹,裂纹尾端尖细,沿晶扩展,裂纹尖端有灰色氧化物,见图1。裂纹两侧组织为回火索氏体。图1主裂纹两侧次生裂纹特征16 0×2力学性能试验沿钻铤纵向取拉伸试样和冲击试样按试验方法要求<1>试验,并取全截面硬度试样进行布氏硬度试验。其结果,σb、σ0 .2 、δ4、Ak V 均达到相应标准要求<1> ;布氏硬度(HB)试验结果为:近内表面30 4 ,30 9,30 9;近外表面30 2 ,30 2 ,30 6。3裂纹原因分析钻铤裂纹源于内孔表面,主要沿钻铤轴向分布,且裂纹沿晶分布;由宏观分析知,裂纹打开断面具有浅灰色的回火特征,这表明钻铤裂纹属淬火裂纹;金相分析表明,从
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
钻具常用接头尺寸 常用接头本体扣型公接头母扣镗孔直径接头类型 大端直径小头直径 127mm（5”）钻杆、178 mm（7”）钻铤411*410 133.5 114.3 134.91 NC50/数字型4-1/2” IF内平型158mm(6-1/4”)钻铤4A11*4A10 122.7 103.73 124.61 NC46/数字型4”IF内平型88.9mm(3-1/2”),120.65mm(4-3/4”)钻铤311*310 102.00 85.06 103.58 3-1/2” IF内平型73mm(2-7/8”)钻铤，104.78(4-1/8”)钻铤211*210 86.13 71.31 87.71 2-7/8” IF内平型方钻杆公扣521*520 147.95 126.79 150.02 5-1/2”FH贯眼型 刮刀钻头扣，公母锥扣421*420 121.72 96.31 123.83 4-1/2”FH贯眼型 914.4mm（36“）钻头，914.4mm扩大器731*730 177.8 144.47 180.18 7-5/8” REG正规型660.4mm（26“）钻头，731*730 177.8 144.47 180.18 7-5/8” REG正规型444.5mm(17-1/2”)钻头，228.6mm(9”)钻铤731*730 177.8 144.47 180.18 7-5/8” REG正规型346.1mm（13-5/8“）钻头，210mm动力钻具631*630 152.19 131.03 153.99 6-5/8” REG正规型311.15mm(12-1/4”)钻头，203.2mm(8”)钻铤631*630 152.19 131.03 153.99 6-5/8” REG正规型196.85mm(7-3/4”)动力钻具531*530 140.21 110.06 171.45mm(6-3/4”)动力钻具，215.9mm(8-1/2”)钻头431*430 117.47 90.47 119.06 4-1/2” REG正规型 152.4mm(6”)钻头，120.65mm(4-3/4”)动力钻具331*330 88.9 65.07 90.49 3-1/2” REG正规型
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
在石油钻探过程中钻铤是钻柱的重要组成部分。钻铤位于钻柱下部连接着钻头。除了传递扭矩之外，还行程钻压以使钻头钻进。在使用过程中，钻铤受环境的应力腐蚀作用及交变的弯曲疲劳应力是造成失效破坏的主要因素。近几年由于不断发生石油钻铤的断裂事件，因此引起有关方面的极大重视。 钻铤原材料为电弧冶炼的42CrMo钢，热轧状态交货，生产厂将热轧状态的钻铤校直，粗加工，然后调质处理（860℃±10℃正火，790℃-800℃淬火，520℃-525℃回火），校直去应力回火为520℃保温6h出炉空冷，检验机械性能，精加工后交石油部使用。 一、AISI4145H钻铤用钢供货技术指标 1、钢材的尺寸、外形、重量及允许偏差
应符合GB/T702《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差》第2组的规定。 2、冶炼方法： 采用电弧炉+炉外精炼+真空脱气方法冶炼。 3、AISI4145H 钢的化学成分 表1 单位为％ 3.1有害元素应符合表2规定 表2 单位为％ 3.2 钢材成品化学成分允许偏差应符合GB/T222中表2的规定。 4、交货状态： 钢材根据合同要求以退火状态交货,交货状态的钢材布氏硬度为187～229HBS 。 5、力学性能 钢材Φ25㎜热处理毛坯的力学性能应符合表3的规定。 表3
表4 Φ25㎜热处理毛坯工艺 5.1 对检验要求 5.1.1 冲击检验：夏比V型冲击功，纵向冲击试样以三个为一组。冲击试样尺寸：10×10×55㎜。 5.1.2 拉力试验为纵向毛坯。 6、末端淬透性 钢材按GB225检测末端淬透性，热处理工艺和钢的淬透性值应符合表5规定。 表5 7、非金属夹杂物 钢材按GB/T 10561进行非金属夹杂物检验，应符合表5的规定。 表5 单位：级 8、低倍组织
一、四方钻杆 1、参数 规格 名称 5 2/4＂方钻杆３１/２＂方钻杆备注 外径(DFL) 133mm 88.9mm 内径（d）82.6mm 57.2mm 上部反扣接头外径(Du) 196.85mm 196.85mm或 146.05mm 内径(d) 82.6mm 57.2mm 长度(Lu) 406.40mm 406.40mm 扣型 6 5/8＂Reg(630)反扣 6 5/8＂Reg(630)反扣 或4 1/2＂Reg(430) 下部正扣接头外径(DF) 177.8 mm 120.65 mm 内径82.55mm 57.15mm 长度(Ll) 508mm 508mm 扣型 5 1/2＂FH(521)正扣 或Nc50(411) 正扣 Nc38正扣或3 1/2IF 正扣 对角宽度（ＤＣ）175.41mm(12.5m) 171.46mm 115.09mm或 112.71mm 楞角半径（Ｒc）15.87mm(12.5m) 85.72mm(16.46m) 12.7mm(12.5m) 56.35mm(16.46m) 2、方钻杆允许弯曲度 项目校直标准使用标准 全长＜3 ＜8 不大于15度，并且用标准防补芯能自由通过 每米＜1 ＜1.5 二、钻铤 1、常用钻铤尺寸和基本参数 规格名称∮228mm ∮203m m ∮178m m ∮159m m ∮152m m ∮146m m 备注 水眼（mm）71.4 71.4 71.4 71.4 71.4 50.8 倒角直径（mm）212.7 190.1 164.7 150.0 144.5 114.7 抗弯强度比317 3.02 2.73 2.63 2.84 2.58
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