常用接头尺寸
※钻具结构
DX 定向钻具
钻具代号
钻头-BIT 钻铤-DC 钻杆-DP 无磁-NM 纳维-NV 代纳-DN 螺旋扶正器-SST 短钻铤-SDC 加重钻杆-HWDP
1英寸=25.4㎜ 1英尺=0.3048m=12英尺=96分=1000英丝1Mpa=145PSI 1ppg=0.1198g/㎝3 1gpm=0.0631L/S
1磅=0.454公斤 1升=0.264加仑 1psi=0.69kpa=1磅/英寸2
大庆130钻机转盘转速 70(Ⅰ) 120(Ⅱ) 200(Ⅲ)
钻具基础知识 一、钻柱的组成与功用 （一）钻柱的组成 钻柱(Drilling String)是钻头以上，水龙头以下部分的钢管柱的总称. 它包括方钻杆(Square Kelly)、钻杆(Drill Pipe)、钻铤(Drill Collar)、各种接头(Joint)及稳定器(Stabilizer)等井下工具。 （二）钻柱的功用 (1)提供钻井液流动通道； (2)给钻头提供钻压； (3)传递扭矩； (4)起下钻头； (5)计量井深； (6)观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）； (7)进行其它特殊作业（取芯、挤水泥、打捞等）； (8)钻杆测试( Drill-Stem Testing),又称中途测试。 1. 钻杆 （1）作用：传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱。 （2）结构：管体+接头 （3）规范： 壁厚：9 ～11mm，一般是9.19mm。 外径：根据各种钻杆情况而定，如常用的127，140等。 长度：一般在9.5m左右。 常用钻杆规范（内径、外径、壁厚、线密度等 （2）接头及螺纹 螺纹连接条件：尺寸相等，丝扣类型相同，公母螺纹相匹配。 钻杆接头特点：壁厚较大，外径较大，强度较高。 钻杆接头类型： 内平（IF）、贯眼（FH）、正规（REG）；NC系列 ●内平式：主要用于外加厚钻杆。特点是钻杆通体内径相同，钻井 液流动阻力小；但外径较大，容易磨损。 ●贯眼式：主要用于内加厚钻杆。其特点是钻杆有两个内径，钻井 液流动阻力大于内平式，但其外径小于内平式。 ●正规式：主要用于内加厚钻杆及钻头、打捞工具。其特点是接头
内径＜加厚处内径＜管体内径，钻井液流动阻力大，但外径最小，强度较大。 这种类型接头均采用V型螺纹，但扣型、扣距、锥度及尺寸等都有很大的差别。 NC型系列接头 NC23，NC26，NC31，NC35，NC38，NC40，NC44，NC46，NC50，NC56，NC61，NC70，NC77等。 NC—National Coarse Thread，（美国）国家标准粗牙螺纹。 xx—表示基面丝扣节圆直径，用英寸表示的前两位数字乘以10。 如：NC26表示的节圆直径为2.668英寸。 NC螺纹也为V型螺纹, 表2-17所列的几种NC型接头与旧API标准接头有相同的节圆直径、锥度、螺距和螺纹长度，可以互换使用。 数字型接头与旧API接头的区别 2、钻铤 结构特点：管体两端直接车制丝扣，无专门接头；壁厚大(38-53毫米），重量大，刚度大。 主要作用： (1)给钻头施加钻压; (2)保证压缩应力条件下的必要强度; (3)减轻钻头的振动、摆动和跳动等，使钻头工作平稳； (4)控制井斜。 类型：光钻铤、螺旋钻铤、扁钻铤。 常用尺寸：6-1/4〃，7 〃，8 〃，9 〃。 3.方钻杆 类型：四方形、六方形 特点：壁厚较大，强度较高 主要作用：传递扭矩和承受钻柱的全部重量。 常用尺寸：89mm(3.5英寸)，108mm (4.5英寸)，133.4mm (5.5英寸)。 4.稳定器 类型：刚性稳定器、不转动橡胶套稳定器、滚轮稳定器。 作用： 1）防斜； 2）控制井眼轨迹。 二、钻柱的工作状态及受力分析 （一）钻柱的工作状态 1. 起下钻工况下 直井：直的拉伸、滑动。
1．钻具口型 5寸（127mm）钻杆411*410扣型、外径127mm、内径108mm。 7寸（178mm）钻挺411*410扣型、外径178mm、内径 71.40mm 8寸（203mm）钻挺631*630扣型、外径203mm、内径 71.40mm 1）完整的钻杆接头代号由四部分组成： 对于内平、贯眼、正规型接头螺纹，接头螺纹代号用接头所配钻杆通称外径（以英寸为单位）和代表接头接头类型的符号来表示，而对于数字型接头，用NC和和表示螺纹基面中径尺寸（1/10in）的数字表示。如4IF_42X表示配外径为4in（101.6mm）钻杆、线密度为20.8kg/m、X级钻杆用内平式接头。NC50_62E表示陪外径 5in(127.00mm)、线密度29.0kg/m、E级钻杆用数字型接头。 2）钻挺的扣型表示方法 NC26_35,表示扣型短横线“_”前面的两位数字是以英制单位表示的丝扣节圆直径，后两位数字是以英制单位表示的外径尺寸。 水龙头下端扣型（631） 上旋塞（631*630） 方钻杆扣型（521*630） 转换接头（411*520） 下旋塞（411*410） 方保接头（411*410） 书写钻具组合时规范为：外径+名称+长度 合川001-83-H1井二开双扶通井钻具组合 ○1311.2mm钻头*0.29m+○1203mm双母接头*0.81m+○1203mm回压凡尔*0.5m+○1 310mm扶正器*1.72m+○1203mm无磁钻挺*9.01m+○1210mm转换接头*0.48m+○1 308mm扶正器*0.97m+○1219mm转换接头*0.46m+○1219mm转换接头*0.80m+○1 127mm加重钻杆*27.72m+○1203mm旁通阀*0.50m+○1127mm加重钻杆
扣型是工具中最常见的部分，也是比较难区分的一部分。扣型对于工具师或是监督是很重要的，一个工具师如果不了解扣型，要料、准备到指挥作业都是行不通的，要出大问题的。这一周主要是学习认识各种常见扣型，包括油管扣型，冲管扣型，筛管盲管扣型，密封单元连接扣形，钻杆扣型等。 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
1、钻井液都有哪些主要功用？ 答：1携带岩屑2悬浮岩屑3冷却润滑钻头和钻具4清洗井底冲刷地层5依靠液柱压力平衡油气层压力，防止井喷6防止井塌，稳定井壁7通过循环，进行岩屑录井8帮助涡轮或螺杆钻具传递动力。 2、钻井液失水太大，对钻井施工有什么影响？ 答：1钻井液失水太大会使泥饼加厚，增大钻具与井壁之间的摩擦阻力，容易发生粘卡。2在钻井液液柱压力作用下，渗入井壁，使某些遇水膨胀的地层发生缩径或垮塌，甚至造成卡钻。3由于井内出现缩径，起钻时往往会出现拔活塞现象。 3、钻井液密度太高对钻井施工有什么影响？ 答：1使钻速减慢2容易引起压差卡钻3有时会把地层压漏4上提或下放钻具摩擦阻力增大5流动性差，导致泵压增高。 4、钻井液含砂量太大对钻井施工有什么影响？ 答：1容易刺坏钻井泵液力端配件，缩短凡尔座、凡尔体、活塞、缸套及盘根等零部件的寿命；2容易刺坏井下钻具和钻头水眼；3容易刺坏地面高压管线及组装闸门的弯头；4井内钻井液静止时间太长，会沉淀形成砂桥，导致下钻遇阻或遇卡；5如果在循环罐内静止时间较长，同样会发生沉淀，清理循环罐要花费大量劳动力，是一项艰苦的工作；6直接影响钻井液密度的稳定。 5、为了降低摩擦阻力，往钻井液内混入原油时都有哪些主要注意事项？ 答：1注意防火，准备好灭火器；2计算出混油后密度下降多少，注意加重；3准备好乳化剂，以防止原油在钻井液中不乳化；4控制混油速度，最好分几个循环周，缓慢均匀地混入；5认真地检查防喷器是否灵活好用 6、请用汉字注出下列几种药品的名称？ 答：Na2CO3纯碱；NaOH烧碱；BaSO4重晶石（硫酸钡）；CaCO3方解石粉（碳酸钙） SAS 磺化沥青；OSAMK硅腐植酸钾；KHPAM聚丙烯酸钾；NH4HPAN铵盐； 7、目前所用的除砂器、除泥器，清洁器的正常工作压力一般都是多少个兆帕？答：一般都不低于0.3兆帕。 8、离心机有哪些主要作用？ 答：主要作用有：1清除钻井液中细微的固有时体颗粒；2降低钻井液密度；3配合污水处理器处理污水。 9、振动筛筛布上的目数是怎么测量计算的？ 答：测量计算方法是以每平方英寸的筛布上有多少个孔即为多少目的筛布。 10、振动筛有时候会发生跑钻井液的故障。这是什么原因？怎么处理？ 答：跑钻井液的主要原因是：1钻井液排量大于振动筛的负荷2钻井液粘度高，筛布目数细漏不下去3堵漏时钻井液中混入了大量的纤维物质，糊住筛网，影响钻井液下漏4起钻停止循环后没及时把筛布洗干净，钻井液干了把筛布糊死5停电6电压偏低马达转速不够，振动力不足。 处理方法：1当钻井液排量较大的时候，应当两个或三个振动筛同时使用2钻井液粘度高时，应当用目数少孔大的筛布3进行堵漏时，根据具体情况可以考虑不用振动筛；4每次停止循环后应及时把振动筛布洗净；5经常检查保养，调整皮带松紧适当；6停电之前应当及时通知泥浆工妥善处理；7保证电压稳定，马达转速正常。 11、除砂器、除泥器的旋流漏斗会被堵死是什么原因？应当怎样预防？ 答：主要原因是振动筛使用不合理或筛布损坏，其次是除砂泵和除泥泵的上水管没装滤网，大颗粒岩屑进入旋流漏斗而堵死。因此，在使用固控设备时，一定要保证安装位置合理，筛布完好，在砂泵和除泥泵的上水管处装上滤网。
谈套管钻井技术在钻井现场的应用 本文来自: 全球石油化工网详细出处参考https://www.doczj.com/doc/a114733881.html,/news/html/201203/68110.html 随着钻井技术的发展,勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识,套管钻井技术在大庆油田得到了研究与试验。通过现场试验,油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果,说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。套管钻井过程中,着重注意以下几个方面问题: 1 套管钻井应用的范围 1.1套管钻井适用于油层埋藏深度比较稳定的油区。 由于套管钻井完井后直接固井完井,然后射孔采油,没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价,故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定,这样套管钻井的深度设计才有了保证。 1.2适用于发育稳定,地层倾角小的区域。 由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜,井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异,井斜越大,这种差异越大。而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况,对井斜的影响起着重要作用。因此设计套管钻井区域地层倾角要小,裂缝、断层为不发育或欠发
育,才有利于套管钻井中井斜的控制。 2 套管钻井中的准备条件 就位钻机基座必须水平,为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。 套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管,因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右,能有效增大套管钻井过程中的安全系数;其次梯形扣套管,便于操作过程中上卸扣钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小,水马力适中的原则。根据扭矩的情况,可以考虑选择牙轮钻头和PDC钻头。因牙轮钻头数滚动钻进,能有效减少转盘及套管扭矩,但其要求钻压较大,不利于套管柱的防斜。PDC钻头需钻压小,一般(20-60KN),钻进速度较快,套管柱所受弯曲应力小,扭矩小,符合选择要求。在选择钻头的同时,还要求选好水眼。水眼过小,总泵压高,对套管内壁冲蚀严重,长时间高压容易损坏套管;水眼过大,钻头处冲击力低,将影响钻井速度。 3 套管钻井施工中需注意几方面问题 3.1井斜控制问题 套管钻井过程中,井斜控制是首要问题,井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合,关键取决于井斜。控制
钻井常用由壬知识小结 在石油钻井中，由壬是常用的管线连接部件，能够准确设别由壬型号是一名现场作业者 必备的技能之一，作者在作业时也遇到了困惑，于是便收集资料整理学习，总结归纳如下， 如有谬误，敬请指正。 一、关于共同标准 厂家共同的申明是材料符合ASME （American Society of Mechanical Engineers 美国机械工程师协会）、AISI （American Iron and Steel Institute 美国钢铁学会）或者ASTM （American Society of Testing Materials 美国材料与试验协会）的标准。各个厂 家各种型号由壬有自己的一套标准。 二、关于公头与母头 在现场作业中常常把带有螺母的那一段称为母头，而不带螺母的那一头称为公头，其实恰恰相反，按照厂家产品目录正确叫法如下图所示公头 螺母 橡胶密封垫 母头 三、关于颜色 国内外厂家基本上都使用颜色区别不同型号。下图为某厂家钻井常用由壬的颜色与型号 对应图。
四、关于数字 大部分网络上以及国内某厂家主页上是这样解释的：三位数的，第一位表示工作压力， 后两位表示由壬接触面的型式和接触面密封的形式；四位数的，前两位表示工作压力，后两位数则表示接触面的型式和接触面密封的形式：00--锥度面、金属接触密封；02-- 锥度面，橡胶垫密封；03 —进口由壬密封在公头上，国产由壬作者见过是在母头锥度面开“Ｏ”圈 槽，“Ｏ”圈密封。但是作者在看到国外某厂家由壬时，发现他们的酸性气体专用由壬的代 号并不是这样表示的，如figure1002 由壬额定冷工作压力为7500psi （1 至4 英寸型号），并非10000psi 。截图如下：
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
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；
钻井新技术及发展方向分析 1 钻井技术新进展 1.1石油钻机 钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。主要进展有: (1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。 (2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。 (3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。 1.2随钻测量技术 1.2.1随钻测量与随钻测井技术 21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。由于该技术的市场价值大,世界范
围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。 1.2.2电磁波传输式随钻测量技术 为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。 1.2.3随钻井底环空压力测量技术 为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling，APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。 1.2.4 随钻陀螺测试技术 美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD 仪器中研制出随钻陀螺测试仪( gyro measurement-while-drilling ,gMWD) ,截至2007 年底,gMWD 已经在美国的多分支井中成功应用数百口井,特别是在需要精确定向或对接井中起到了关键作用。 1.2.5 井下随钻诊断系统 美国研究人员开发出了井下随钻诊系统(diagnostics-whiledrilling，DWD)包括井下温度、压力、钻头钻压、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器,高速实时数据传输系统及其相关的仪器,地面
钻井专业知识竞赛竞答题及参考答案一 1、如何进行倒划眼？ 答：1）起钻至遇卡井段，接方钻杆开泵循环，调整好钻井液性能。 2）调整好悬重表、灵敏表指针指示为零。 3）眼看悬重表，用I挡低速上提钻柱施加10kN的拉力，刹住滚筒，并注意泵压变化，防止憋泵。 4）井口放入钻杆卡瓦卡紧钻具。钻杆卡瓦用直径10mm的钢丝绳拴好保险绳。 5）缓慢正转转盘，开始倒划眼。转盘转动负荷减少，确认井下正常后，停转盘再上提钻柱10kN的拉力，坐好钻杆卡瓦，转动转盘。重复操作，直到提出钻柱为止。 2、定向井的三要素是什么？ 答：井深、井斜角、方位角。 3、螺杆钻具的工作原理是什么？ 答：钻井液流过马达，在马达的进出口形成压力差，推动转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，即将液体的压能转化为机械能。 4、什么是钻时录井？ 答：钻时录井是通过计时器把实钻一个规定单位进尺的时间反映并记录下来的过程，一般用”分/米”表示。
5、什么叫岩心收获率？ 答：岩心收获率是指某一次钻进取出岩心的长度和进尺长度之比。 6、完井测试的主要方法和目的是什么？ 答：完井测试主要有电法测井、放射测井、工程测井等。目的是检查井身质量、固井质量，为准确射孔提供依据。 7、常用的钻头有哪几种类型？ 答：按类型分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头四种。 8、静液柱压力的大小与哪些因素有关？ 答：它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。 9、值班干部在接班检查井下情况时需要了解哪些内容？ 答：①了解井深和地层、钻具结构和悬重、钻头使用、泥浆性能及复杂情况。 ②了解方入及钻速。 10、使用反循环打捞蓝时如何操作？ 答：①组合钻具下钻，用大钳上紧打捞篮各道螺纹。 ②下钻至井底1m开泵循环正常。 ③卸开方钻杆投钢球，开泵循环，并观察泵压变化情况。 ④启动转盘，缓慢下放钻具，方入到底后加压10-20kN铣进。 ⑤铣进0.3m后用5kN的钻压铣进，铣进0.2m后停泵拔心。、 ⑥上提钻具1-2m，再下放探方入，确定是否捞上，重复打捞或起钻。 11、静液压力梯度的大小与哪些因素有关？ 答：与液体中所溶解的矿物及气体浓度有关。
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
第二节Drilling Parameters 钻井技术参数 1.负荷：load. 2.扭矩：torque. 3.扭转: twist. 4.转盘转速：rotary speed，RPM. 5.钻压：WOB, weight on the bit , weight, drilling well. 6.机械钻速：ROP, rate of penetration , drilling rate, the rate of drilling.平均机械钻速: average ROP. 7.泵排量：pump flow capacity, flow rate. 8.加仑/分钟：GPM. 9.泵冲数：strokes per minute,SPM. 10.钻井周期：drilling period. 11.井眼尺寸：hole size, well size. 12.井距: well space. 13.垂直井深：vertical depth. 14.垂直井深：vertical depth. 15.总垂直深度：total vertical depth，TVD. 16.最大井斜角：maximum hole inclination. 17.应力：stress. 18.压力：pressure. 19.压力等级：pressure grade.
20.压力降：pressure drop. 21.压力梯度：pressure gradient. 22.回压：back pressure. 23.大气压：atmosphere. 24.压差：differential pressure. 25.静液柱压力：static fluid column pressure. 26.地层压力：formation pressure. 27.坍塌压力: collapse pressure. 28.破裂压力：fracture pressure. 29.平衡压力：equilibrium pressure. 30.钻具（柱)压力: drilling string pressure. 31.地层压力预测：formation pressure prediction. 32.地层快速预测:the formation fast prediction. 33.参数、变量：variables，parameters. 34.参数计算：parameters calculation. 35.几何参数:geometric parameters. 36.参数分析：parameter analysis. 37.动态参数：dynamic data. 38.静态参数：static data. 39.摩擦：friction. 40.摩擦损失：friction losses, friction drop.
1钻具连接扣 1.1钻具扣型 1.1.1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。这种接头制作的钻杆具有加厚处的内径和接头内径及管体内径基本一致，故钻井液流动阻力小，有利于水功率的利用。但接头外径大容易磨损，强度较低。其中包括4-1/2IF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。该型螺纹因其牙型结构易导致应力集中，API已将其淘汰。 1.1.2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。这种钻杆接头内径等于管体加厚处内径，但小于管体内径，钻井液流动阻力大于内平式接头，但外径较小。 1.1.3正规型螺纹 该型钻杆接头螺纹曾用于连接内加厚钻杆，形成钻杆接头内径小于加厚内径，而钻杆加厚端内径又小于管体内径的通径。API设计正规型螺纹的主要目的是将其应用于钻头连接，由于钻头位于钻柱末端，在这里螺纹牙底的应力集中现象的存在与否无关紧要，因而API把它们所有规格全数保留下来。 1.1.4三种扣型的比较 1、常见的钻杆扣型（V型螺纹） IF=internal flush内平扣、FH=full hole贯眼扣、REG=regular正规扣。 1.1、常用IF外加厚和REG内加厚，区别如下： ?IF扣为4扣/in，扣相对要粗些，且锥度小些，REG扣为5扣/in，相对扣 要细些，且锥度大些。 ?IF扣的尺寸范围为2-3/8″到4-1/2″，大于4-1/2″的通常是REG。 1.2、贯眼FH不常见，也不常用。 1.3、各扣型的特点： 内平式：主要用于外加厚钻杆。其特点是钻杆通体内径相同，钻井液流动阻力小；但外径较大，容易磨损。 贯眼式：主要用于内加厚钻杆。其特点是钻杆有两个内径，钻井液流动阻力大于内平式，但其外径小于内平式。 正规式：主要用于内加厚钻杆及钻头、打捞工具。其特点是接头内径 加厚处内径 管体内径，钻井液流动阻力大，但外径最小，强度较大。
1.钻具口型 5寸(127mm)钻杆411*410扣型、外径127mm、内径108mm。 7寸(178mm)钻挺411*410扣型、外径178mm、内径 71、40mm 8寸(203mm)钻挺631*630扣型、外径203mm、内径 71、40mm 1)完整的钻杆接头代号由四部分组成: 对于内平、贯眼、正规型接头螺纹,接头螺纹代号用接头所配钻杆通称外径(以英寸为单位)与代表接头接头类型的符号来表示,而对于数字型接头,用NC与与表示螺纹基面中径尺寸(1/10in)的数字表示。如4IF_42X表示配外径为4in(101、6mm)钻杆、线密度为20、8kg/m、X级钻杆用内平式接头。NC50_62E表示陪外径5in(127、00mm)、线密度29、0kg/m、E级钻杆用数字型接头。 2)钻挺的扣型表示方法 NC26_35,表示扣型短横线“_”前面的两位数字就是以英制单位表示的丝扣节圆直径,后两位数字就是以英制单位表示的外径尺寸。 水龙头下端扣型(631) 上旋塞(631*630) 方钻杆扣型(521*630) 转换接头(411*520) 下旋塞(411*410) 方保接头(411*410) 书写钻具组合时规范为:外径+名称+长度 合川001-83-H1井二开双扶通井钻具组合 ○1311、2mm钻头*0、29m+○1203mm双母接头*0、81m+○1203mm回压凡尔*0、5m+○1310mm扶正器*1、72m+○1203mm无磁钻挺*9、01m+○1210mm转换接头*0、48m+○1308mm扶正器*0、97m+○1219mm转换接头*0、46m+○1219mm转换接头*0、80m+○1127mm加重钻杆*27、72m+○1203mm旁通阀*0、50m+○1127mm加
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
钻井专业知识竞赛竞答题及参考答案三 196、掉牙轮应怎样处理？ 答：掉牙轮后可用磁铁打捞器、反循环打捞篮或者一把抓进行打捞，打捞无效时可下磨鞋将牙轮磨碎。 197、钻进时下部钻柱主要受哪些力的联合作用？ 答：轴向压力、扭矩和弯曲力矩等。 198、牙轮钻头破岩的主要方式是什么？ 答：冲击压碎和滑动剪切。 199、平衡压力钻井有哪些优点？ 答：钻速快、消除压差卡钻、解放和保护油气层等。 200、什么是迟到时间？ 答：被钻头破碎的岩屑从井底返到地面的时间。 201、决定牙轮钻头工作寿命最关键的因素是什么？ 答：牙轮和轴承。 202、牙轮钻头破岩效率与牙齿对岩石的什么有关？ 答：冲击载荷、冲击次数。 203、在下入PDC钻头前，若上一个钻头损坏比较严重或因严重损坏而导致直径减小，要用什么处理井眼？ 答：磨鞋和打捞篮。
204、在PDC钻头入井前，需查看钻头的哪些部位？ 答：直径、螺纹、喷嘴等。 205、PDC钻头出现泥包后，钻速和泵压如何变化？ 答：钻速突然下降，泵压上升。 206、钻柱工作时其严重的受力部位是哪些？ 答：井口处钻柱、下部钻柱、中和点附近钻柱。 207、大多数钻杆的破坏发生在距接头多少米以内的部位？ 答：1.2米。 208、钻柱的疲劳破坏有哪三种破坏形式？ 答：纯疲劳、伤痕疲劳和腐蚀疲劳。 209、钻铤的破坏通常发生在什么部位？ 答：螺纹连接处。 210、穿大绳的常用方法有哪些？ 答：顺穿法和花穿法。 211、钻井用大绳的外层钢丝磨损或锈蚀程度超过原直径的多少时要进行更换？ 答：40%。 212、井深超过多少米时应使用辅助刹车？ 答：700米。 213、液压盘式刹车装置的刹车块厚度小于多少时必须更换？ 答：12mm。 214、新水龙头或修理后第一次使用的水龙头，在使用满多少小时后要更
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
石油钻井扣型与寸
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类型名称备注扣型 钻头Φ660.40㎜ Φ444.50㎜ Φ311.15㎜ Φ244.50㎜ Φ241.30㎜ Φ215.90㎜ Φ118.00㎜ 26″ 17 1/2″ 12 1/4″ 9 5/8″ 9 1/2″ 8 1/2″ 4 5/8″ 731 731 631 631 631 431 231 钻铤Φ228.6㎜DC Φ203.2㎜DC Φ177.8㎜DC Φ165㎜DC Φ158.8㎜DC Φ105.0㎜DC 9″ 8″ 7″ 6 4/8″ 6 1/4″ 4 1/8″ 731×730 631×630 411×410 4A11×4A10 211×210 无磁钻铤前5个同钻铤 Φ158.8㎜MWD短节 Φ166㎜MWD短节 6 1/4″ 411×410 411×410 扶正器Φ660.4㎜SST Φ444.5㎜SST Φ310㎜SST Φ243㎜SST Φ214㎜SST Φ115㎜SST Φ311.5㎜SST双母 26″ 17 1/2″ 12 1/4″ 9 5/8″ 8 1/2″ 4 1/2″ 731×730 731×730 631×630 631×630 4A11×4A10 211×210 630×630 631×630 定向接头大弯接头 大弯接头 大直接头 小弯接头 小直接头 631×630 531×630 521×630 531×630 521×630 431×4A10 431×4A10 接头26″BIT接9″,9″之间,17 1/2″ 9″接8″ 12 1/4″BIT接8″ 8″接5″DP,7″DC 双母 8″接6 1/4″DC,NM 接6 1/4″NM 6 1/4″NM接7″DC,接5″DP 6 1/4″NM接5″NMDP(NM) 5″NMDP接6 1/4″NM 双母 7″接8″ 730×730 731×630 630×630 631×410 630×4A10 631×4A10 431×4A10 4A11×410 4A11×410 411×4A10 430×4A10 411×630