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1、管柱的摩阻和扭矩钻大位移井时，由于井斜角和水平位移的增加而扭矩和摩阻增大是非常突出的问题，它可以限制位移的增加。
管柱的摩阻和扭矩是指钻进时钻柱的摩阻和扭矩，下套管时套管的摩阻和扭矩。
（1) 钻柱扭矩和摩阻力的计算为简化计算，作如下假设：* 在垂直井段，钻柱和井壁无接触；* 钻柱与钻井液之间的摩擦力忽略不计；* 在斜井段，钻柱与井壁的接触点连续，且不发生失稳弯曲。
计算时，将钻柱划分为若干个小单元，从钻柱底部的已知力开始逐步向上计算。
若要知道钻柱上某点的扭矩或摩阻力，只要把这点以下各单元的扭矩和摩阻力分别叠加，再分别加上钻柱底部的已知力。
钻柱扭矩的计算在弯曲的井段中，取一钻柱单元，如图2—1。
该单元的扭矩增量为F r R M =∆ （2—1）式中 △M — 钻柱单元的扭矩增量，N·mR — 钻柱的半径，m ；Fr — 钻柱单元与井壁间的周向摩擦力，N 。
该单元上端的扭矩为式中 M j — 从钻头算起，第j 个单元的上端的扭矩，N·m ；Mo — 钻头扭矩（起下钻时为零），N•m ，△ M I — 第I 段的扭矩增量，N.m 。
钻柱摩阻力的计算（转盘钻）转盘钻进时，钻柱既有旋转运动，又有沿井眼轴向运动,因此，钻柱表面某点的运动轨迹实为螺线运动。
在斜井段中取一钻柱单元，如图2-2。
图2中，V 为钻柱表面C 点的运动速度V t ，V r 分别为V 沿钻柱轴向和周向的速度分量；F 为C 点处钻柱 所受井壁的摩擦力，其方向与V 相反；Ft ，Fr 分别为F 沿钻柱轴向和周向的摩擦力的分量，即钻柱的轴向摩擦力和周向摩擦力。
由图2-2 V V F V F r t s t t 22/+= (2-3) V V F V F r t s r r 22/+= (2-4)F s = f N (2-5)式中 F S — 钻柱单元的静摩擦力，N ；f — 摩擦系数；N — 钻柱单元对井壁的挤压力，N 。
[])sin ()22sin (θθθφW T T N +∆+∆= (2-6)式中 T — 钻柱单元底部的轴向力，N ；W —钻柱单元在钻井液中的重量，N ；θ, △θ,Δφ—钻柱单元的井斜角，井斜角增量。
各种钻具参数一、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)171.46mm115.09mm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∮203mm∮178mm∮159mm∮152mm∮146mm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公称重量Kg/m 290.6 223.5 163.9 136.97 111.8 74.5 上扣扭矩N.m 92200 65100 43400 22370 28740 14640 扣型Nc61 Nc56 Nc50 Nc46 Nc44 Nc35磨损后螺纹宽度外螺纹24.0/18 20.4/15.8 15.7/15.3 15.9/13.3 13.5/13.0新/旧内螺纹23.8/17.3 19.6/15.2 14.9/14.7 15.1/12.7 12.7/12.5新/旧均匀磨损后外径200 181.6 165.1 139.7 139.7 140 偏磨限定尺寸11.8 9.9 9.0 7.6 6.0 6.7 螺旋头数 3 3 3 3 3 3螺旋方向右右右右右右螺旋倒程1000 1000 1000 1000 1000 1000 螺旋深度9.5 9.5 7.9 7.1 6.4 4.8弯曲强度比：内螺纹危险截面摸数与外螺纹危险断面抗弯截面摸数之比。
常用钻具紧扣扭矩表ZQ100液压大钳与扭矩对应关系(Q10Y-M液气大钳：额定流量：107L/min，最高压力：210Kg/cm2,电机功率：40KW)钻杆，加重钻杆上扣扭矩KN·m 液压大钳压力MPa 规格扣型新一级二级新一级二级2 3/8″DP NC26 4.7 4.4 4.1 1.0 0.9 0.827/8″DP NC31 11.8 10.4 9.3 2.1 1.9 1.7 31/2″DP, WDP NC38 18.0 17.1 14.9 3.1 2.9 2.6 4″DP HT40 27.0 4.541/2″DP, WDP NC46 34.5 26.0 21.0 5.8 4.4 3.65″DP, WDP NC50 43.0 38.5 33.4 7.2 5.5 5.65″非标DP NC52T 50.3 39.6 32.2 8.0 6.7 5.5 51/2″DP, WDP 51/2″FH 57.0 46.0 39.0 9.5 7.6 6.5 1Mpa≈4.53KN·m，1KN·m≈0.22072MPa钻铤及稳定器规格扣型上扣扭矩KN·m 液压大钳压力MPa 31/2″DC NC26 6.3 1.2041/8″DC NC31 9.2 1.6043/4″DC NC35 14.7 2.50 61/4″DC (81/2″LF) NC46 24.4 4.107″DC (91/2″LF) NC50 43.4 7.208″DC (121/4″LF) NC56 65.2 10.8 9″DC (16″,171/2″,26″LF) NC61 92.3 15.20 11″DC NC77 142.5 23.30推荐钻头上扣扭矩表钻头规格API正规扣扭矩KN·m(Mpa) 上体外径（mm）37/8″～41/2″23/8″ 4.1～4.7（1.04）8043/4″～5″27/8″8.2～9.5(2.09) 9457/8″～63/4″31/2″9.5～12.2(2.69) 108～12071/2″～83/4″41/2″16.3～21.7(4.79) 146～15291/2″～141/2″65/8″33.03～43.3(9.56) 193～196143/4″～171/2″75/8″46.94～54.2(11.96) 260～266取芯工具外筒紧扣扭矩工具系列尺寸紧扣扭矩KN·m(Mpa) 备注250P(63/4″) 171.45mm×101.6mm 13.4～16.3（2.33～2.84）白棕绳搭上猫头算一圈，二挡3道250P(43/4″) 120.65mm×66.675mm 5.5～6.6(0.91～1.12) 白棕绳搭上猫头算一圈，二挡2道川式川7-4 12.5～13.3（2.13～2.33）白棕绳搭上猫头算一圈，二挡3道川式川5-4 6.0～7.0（1.01～1.22）白棕绳搭上猫头算一圈，二挡2道注：1）扭矩大时：起钻必须上下倒换钻具。
常用钻具紧扣扭矩表ZQ100液压大钳与扭矩对应关系(Q10Y-M液气大钳：额定流量：107L/min，最高压力：210Kg/cm2,电机功率：40KW)钻杆，加重钻杆上扣扭矩KN·m 液压大钳压力MPa 规格扣型新一级二级新一级二级2 3/8″DP NC26 4.7 4.4 4.1 1.0 0.9 0.827/8″DP NC31 11.8 10.4 9.3 2.1 1.9 1.7 31/2″DP, WDP NC38 18.0 17.1 14.9 3.1 2.9 2.6 4″DP HT40 27.0 4.541/2″DP, WDP NC46 34.5 26.0 21.0 5.8 4.4 3.65″DP, WDP NC50 43.0 38.5 33.4 7.2 5.5 5.65″非标DP NC52T 50.3 39.6 32.2 8.0 6.7 5.5 51/2″DP, WDP 51/2″FH 57.0 46.0 39.0 9.5 7.6 6.5 1Mpa≈4.53KN·m，1KN·m≈0.22072MPa钻铤及稳定器规格扣型上扣扭矩KN·m 液压大钳压力MPa 31/2″DC NC26 6.3 1.2041/8″DC NC31 9.2 1.6043/4″DC NC35 14.7 2.50 61/4″DC (81/2″LF) NC46 24.4 4.107″DC (91/2″LF) NC50 43.4 7.208″DC (121/4″LF) NC56 65.2 10.8 9″DC (16″,171/2″,26″LF) NC61 92.3 15.20 11″DC NC77 142.5 23.30推荐钻头上扣扭矩表钻头规格API正规扣扭矩KN·m(Mpa) 上体外径（mm）37/8″～41/2″23/8″ 4.1～4.7（1.04）8043/4″～5″27/8″8.2～9.5(2.09) 9457/8″～63/4″31/2″9.5～12.2(2.69) 108～12071/2″～83/4″41/2″16.3～21.7(4.79) 146～15291/2″～141/2″65/8″33.03～43.3(9.56) 193～196143/4″～171/2″75/8″46.94～54.2(11.96) 260～266取芯工具外筒紧扣扭矩工具系列尺寸紧扣扭矩KN·m(Mpa) 备注250P(63/4″) 171.45mm×101.6mm 13.4～16.3（2.33～2.84）白棕绳搭上猫头算一圈，二挡3道250P(43/4″) 120.65mm×66.675mm 5.5～6.6(0.91～1.12) 白棕绳搭上猫头算一圈，二挡2道川式川7-4 12.5～13.3（2.13～2.33）白棕绳搭上猫头算一圈，二挡3道川式川5-4 6.0～7.0（1.01～1.22）白棕绳搭上猫头算一圈，二挡2道注：1）扭矩大时：起钻必须上下倒换钻具。
塔里木油田常用钻具技术参数查询〔钻井队版〕 2021-717修改1、钻杆技术参数表 1钻杆工作参数715 非1173″″″″″″″公称尺寸 in 5 /8″ 5 /2″5 4 / 24 3 / 2 2 / 8 2 / 8标公称重量 kg/m410本体外径 mm127127钢级V150S135S135S135S135S135S135S135S135壁厚 mm加厚型式IEU IEU IEU EU IEU IU EU EU EU 本体内径 mm内容积 l/m闭排 l/m开排 l/m表 2 钻杆强度公称尺寸in截面积mm2抗扭强度 ( 管体 ) N · m 抗扭强度 ( 接头 ) N · m 抗拉强度 ( 管体 )KN 抗拉强度 ( 接头 )KN抗内压强度Mpa抗挤强度Mpa加厚段外径 mm加厚段内径 mm外加厚段长mm内锥面段长mm57/8″51/ 2″5″5″非标 41/ 2″4″31/2″27/8″ 2 3/8″42233760340335392786233718431189 1235421002901042008992062883451892814715239 11600010995686000839007193050306406792300012864 438235033170331133042598217617181108 563879046904643167663726398827751848177205119160136100X X X 220220280≥120≥ 120≥ 120≥120≥120≥120≥ 120≥120≥120表 3 钻杆接头尺寸和扣型2 7/ 8公称尺寸″非7/ 8″51/ 2″5″5″非标 4 1/ 2″4″31/2″27/8″23/8″5in标接头外径172127mm母接头内径10054/*mm公接头内径54mm母接头长度305280-305280-305300254mm公接头长度254230-235203mm丝扣连接型式51/2"FHNC50NC52THT40 NC31 NC26 5 1/2"FHNC46NC38XT26DS40DSTJ-31DSTJ-26双台肩扣 型扣数 4 扣/inch4 扣 /inch 4 扣 /inch 4 扣 /inch 4 扣/inch4 扣 /inch4 扣 /inch4 扣 /inch4 扣 /inch 4 扣 /inch锥度1:61:61:61:61:61:61:61:61： 161:6表 4 常用钻杆分级规定一级二级规格钢最小 最小 最小 最小 紧扣最小最小 最小 最小 紧扣吊卡 最小接 最小 台肩台肩 管体 抗扭 抗拉接头 管体 抗扭 抗拉mm(in)头外径 扭矩台肩扭矩宽度 级宽度 壁厚强度 强度 外径壁厚强度 强度 mmmmmmmm N ·m KN KN ·mmm 宽度 mmmm N ·m KN KNm(2 3/ 8) S 13583610829 9339403 80973(2 7/ 8) S 135 103 18400 1456 616100 1269(3 1/ 2) S 135 12232543 181428475 1582(4)S 13512752564 2128124645275 1868 / *114.3 (41/ 2) S 13576407 2808 2667418 2478/ 127 (5) S 135 160 68800 2691157 60200 2342/ * 127(5)S 135162 92600 2881 158 830002542/(5 1/ 2) S 135176 93419 2977 17381440 2596 42*139.7 (5 1/ 2) S 135 17290260 2977 4678686 2596 39 / 1 49 . 257/8″ V1501729280037244917087000328646/1032000020972000018359590483铝合146D16T1824013461316318240117824430849金147D16T116872040604260130355328140996注： 1.塔里木油田范围内三级钻杆停用，分级管体壁厚比行标提高3-5 个百分点；2.*表示非标，目前塔里木油田所用的 4 "、41/ 2"、5″、 51/ 2"钻杆均有采用非标制造。
