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钻具简介修井中常用钻柱主要由方钻杆、钻杆、钻挺、各种接头及专用工具组成，其中方钻杆、钻杆及钻挺等统称为钻具。
1方钻杆在修井作业中，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，方钻杆的主要作用是传递转盘扭矩，承载钻柱的全部悬重。
1.1方钻杆基本结构方钻杆的基本结构形式如图1、图2所示。
图1四棱方钻杆结构图2六棱方钻杆结构1—上接头；2—六方本体；3—下接头方钻杆由于所处工作条件非常繁重，应具有较高的抗拉、抗扭强度，因此方钻杆厚度一般比钻杆大3倍左右，用高强度优质合金钢制造。
方钻杆两端接头配有螺纹，以便与水龙头、钻杆或套铣筒连接，修井作业中方钻杆的上端始终处在转盘面以上，为防止在旋转中自动卸扣，方钻杆上端螺纹一般均为左旋螺纹（反扣），下端为右旋螺纹（正扣），特殊情况根据需要在使用左旋钻杆（反扣钻杆）修井时，可将方钻杆上端改为右旋，下端改为左旋，而相应的水龙头下端也应改为右旋，目前方钻杆均为无细螺纹的对焊型。
1.2方钻杆基本参数方钻杆基本参数见表1。
表1方钻杆规范公称尺寸内径mm 方部尺寸方部长度m上部接头（反扣）下部接头（正扣）in mm 对方mm对角mm方棱半径mm外径mm连接螺纹外径mm连接螺纹37645761009.510.50146420105211 51/4133801331751613.60197630178521 85/821919019021911～121.3使用要求1.3.1方钻杆使用时，上、下端应加配保护接头；1.3.2方钻杆垂直度应小于2mm/根，不允许有扭曲、弯曲现象；1.3.3方钻杆本体长度内不得有微裂纹、表面疤痕等缺陷；1.3.4方补心内方尺寸与方钻杆对方尺寸配套，允许偏差士2mm，超过时应更换或补焊补心内方，以弥补内方尺寸不足，减小方钻杆的磨损；1.3.5方钻杆不用时应插入鼠洞内，不得斜放在钻台与地面之间，以免弄弯方钻杆；1.3.6长时间停用方钻杆，应将其支垫起做好清洁防腐工作；1.3.7方钻杆搬运时，应用专用方钻杆保护管，以免闪、顿弯方钻杆；1.3.8定期无损探伤检测方钻杆；1.3.9方钻杆与补心之间应随时加注润滑剂，以冷却润滑。
（1）常规钻具组合。
钻头+配合接头+钻铤+配合接头+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
（2）满眼钻具组合。
钻头+1号钻头稳定器(1—3个)+短钻铤+2号稳定器(挡板)+无磁钻铤1。
2根+3号稳定器+大钻铤1根+4号稳定器+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
（3）钟摆钻具组合。
钻头+钻铤(易斜地层选用大钻铤或加重钻铤)+稳定器+钻铤+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
直井中所用钟摆钻具组合一般为钻头+钻铤1—3根+稳定器+钻铤+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆；吊打钻井的钻具组合一般为钻头+钻铤2柱+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
（4）塔式钻具组合。
钻头+大尺寸钻铤1柱+中尺寸钻铤2柱+小尺寸钻铤3柱+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
（5）定向井各井段钻具组合。
①造斜段钻具组合。
钻头+井下动力钻具+弯接头+无磁钻铤+钻铤+震击器+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
②增斜段钻具组合。
钻头+稳定器(挡板)+无磁钻铤1～2根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
③稳斜段钻具组合。
稳斜段采用满眼钻具组合。
④降斜段钻具组合。
钻头+无磁钻铤1。
2根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
⑤水平段钻具组合。
钻头+钻头稳定器+无磁钻铤1根+稳定器+无磁承压钻杆2根+斜坡钻杆+加重钻杆+随钻震击器+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
（6）打捞钻具组合。
卡瓦打捞矛(简)、内外螺纹锥等打捞工具的钻具组合一般为打捞工具+安全接头+下击器+钻铤+钻杆。
随钻打捞工具的钻具组合一般为：钻头+随钻打捞杯(打捞篮)+钻铤1柱+钻杆。
磨铣工具的钻具组合为：磨鞋(铣鞋)+钻铤1柱+钻杆。
使用液压上击器的钻具组合为：打捞工具+安全接头+液压上击器+加速器+钻杆。
5种常规钻具组合的不同特点各种常规钻具组合1、满眼钻具（p a c k e d h o l e a s s e m b l y）又称刚性配合钻具或刚性满眼钻具，是一种安装在钻柱下部的刚度较大而且井径与钻柱外径之间间隙较小的防止井斜角和井眼曲率变大的一种钻具组合。
刚性满眼钻具一般是由几个外径与钻头直径相近的扶正器与一定长度外径较大的钻铤所组成。
它的防斜原理是在钻头以上的下部钻柱上安装一定数量的扶正器，以扶正合钻铤；提高下部钻柱的刚度，减少其弯曲程度，以消除钻头的严重倾斜，使其能减小和限制由于钻柱弯曲而产生的增斜力，同时扶正器能支撑在井壁上，抗衡地层自然造斜力，以达到控制井斜在最小范围内变化的目的。
为了发挥满眼钻具的防斜作用，在钻具上至少要有三个稳定点，除在靠近钻头处有一个扶正器外，其上面应再安放两个扶正器才能保持有三点接触井壁。
如果只有两点接触，钻柱就能循沿一条曲线，不能保证井眼的直线性。
如果有三点接触，就能保证井眼的直线性和限制钻头的横向移动。
1）在垂直或接近垂直的井眼中钻具的防斜作用：当钻具在垂直或接近垂直的井眼中工作时，它的作用是保持井眼沿直线方向加深。
2）增斜时钻具的防斜作用：当钻进时井斜较大的地层时，满眼钻具能有力地抵抗地层横向力，减小井斜的变化。
满眼钻具在增斜地层中，能限制井斜角的增大速度，可防止狗腿、键槽等现象的发生。
3）降斜时钻具的作用：如果井眼已发生了偏斜，而地层横向力又使其趋向恢复垂直状态，满眼钻具的作用是防止井斜角过快地减小。
钻具在降斜时能有力地抗衡地层降斜力，减少井眼的降斜率，使其不致于产生狗腿、键槽等不良现象。
2、钟摆钻具钟摆钻具是为了减少井斜角而设计的一种钻具组合，是利用斜井内切点以下钻铤重量的横向分力把钻头推向井壁低的一侧，以达到逐渐减小井斜的效果。
这个横向分力如钟摆一样，所以称之为“钟摆力”，运用这个原理组合的钻具称为钟摆钻具。
对于一定斜度的井眼来说，井斜角是一定的，因此增大降斜力的主要方法是增大切点以下的钻铤重量，其办法有二：一是使用大尺寸钻铤或加重钻铤。
常用钻具使用参数查询2017-2-23张弓修改塔里木油田常用钻具技术参数查询一、一、钻杆钻杆表1新钻杆钻杆使用使用使用参数参数公称尺寸in 57/8″双台肩51/2″双台肩51/2″5″5″防硫5″非标41/2″4″4″非标31/2″31/2″非标27/8″27/8″非标23/8″公称重量kg/根410375375330340345320270270220220150150100本体外径mm 149.2139.7139.7127127127114.3101.6101.688.988.973.02573.02560.3钢级V150S135S135S135G 105SS S135S135S135V150S135S135S135S135S135壁厚mm 9.659.179.179.199.199.6510.929.659.659.359.359.199.197.11本体内径mm 129.9121.4121.4108.6108.6107.792.582.382.370.270.254.654.646 .1接头外径mm 184.2184.0/190.5184.0/190.5168.3168.3172158.8139.712712710 8111.188.985.7/88.9母接头内径mm101.6101.688.988.982.610076.265.161.95441.341.3/47.641.344.5 /41.3公接头内径mm 101.6101.688.969.882.688.963.565.161.95441.341.3/47.641.344.5/41.3丝扣连接扣型51/2FH DS5551/21/2FH FH DS5551/21/2FH FH NC50NC50NC52T NC46HT40DS39bn NC38DS31NC31XT26NC26DS-26抗扭kN·m116.0110.0102.586.069.783.971.950.354.04040..634.712323..020.621212..8抗拉强度K N 434376763503350331702464331133042598288021762176171817181108抗内压强度Mpa117.1106.9106.9117.991.7123.8155.72154.7171.9177177205205 192.4抗挤强度Mpa 89.695.295.2108.1678.4119160.89160177.8175.13175204.8204.8 193.5内容积l/m 13.2511.3511.359.169.169.11 6.56 5.20 5.20 3.87 3.87 2.36 2.36 1.68闭排l/m 18.17916.2516.2513.3513.3513.3310.798.518.51 6.7 6.7 4.48 4.48 3.02开排l/m 5.264 4.9 4.9 4.19 4.19 4.22 4.23 3.31 3.31 2.83 2.84 2.12 2.12 1.34上扣扭矩48484538.538.54234.52732181811.812.04.7/6表2钻杆分级钻杆分级使用参数使用参数规格mm(in)钢级一级二级吊卡台肩宽度Mm (接头￠)最小接头外径mm 最小台肩宽度mm 最小管体壁厚mm 最小抗扭强度kN·m 最小抗拉强度KN 紧扣扭矩KN·m 最小接头外径mm 最小台肩宽度mm 最小管体壁厚mm 最小抗扭强度kN·m 最小抗拉强度KN 紧扣扭矩KNm 60.3(23/8)S135833.2610.89334.482.52.8 5.29.4809 4.17.673(27/8)S135103 6.77.818.4136510.04101.566.816.112699.38.7*73(27/8)S13583 5.07.816.5136510.00101.56 6.814.412699.0(XT26)88.9(31/2)S1351228.37.832.5181417.1119.57.1 6.827.0158214.99.1*88.9(31/2)S1351038.37.826.9181411.0101.57.1 6.824.3158210.0(DS31) 101.6(4)S1351277.18.042.2207818.012467.035.3181816.5/ *101.6(4)V1501277.18.043.2230418.012467.040.0201616.5/ 114.3(41/2)S135146.59.29.257.5264326143.58.38.250.3231221.0/127(5)S1*******.57.868.8269138.51579.9 6.860.2234233.4/ 127(5)G105S16011.57.858.5209630.01579.9 6.848.8172525.0/ *127(5)S1*******.98.367.1264839.61588.97.2658.7231732.2/ 139.7(51/2)S1*******.97.890.3297748.117310.3 6.878.7259642(￠190)*139.7(51/2)S1351729.97.887.1297746169.58.7 6.876.0259639(￠184)149.2（57/8）V1501729.97.897.43452491708.7 6.881.1300046/铝合金103D16T123.28.97.71369116.4120.67.6 6.31369015.6/ 146D16T166.88.49.418.2121312163 6.57.71612009.3/ 147D16T172.711.59.940142342169.18.79.140140034.6/ 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27/8"、31/2"、4"、5″、51/2"钻杆均有采用非标制造。
第463期：钻杆常用专用管螺纹和钻杆管材的类型及规格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）Numberstyle 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-0.065V-0.050V-0.040 31/2in-65/8in共计5种4 正规型（REG）Regularstyle connection threads 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，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。
Ф89地质钻杆Φ89焊合金条地质钻杆直径(mm)Ф89长度(mm)500～3000螺纹形式锥螺纹生产工艺摩擦焊接链接形式子母连接主要用途煤矿开采，地质勘探关键词89焊合金条地质钻杆Φ89焊合金条地质钻杆保养知识：1、地质钻杆需进行定期保养维护确定保养周期，定期进行防锈防尘处理。
2、地质钻杆的使用需在钻机的额定钻距内，根据钻距的技术参数型号采用相配的钻杆。
3、地质钻杆采用矿用地质类专用地质钻探管与其相配的接头摩擦焊接而成，所以其具有很好的随动性和较高的抗拉强度，可以适应在常规钻探和排放瓦斯用。
在硬岩层、煤层或其他特殊环境作业时，需根据钻杆实际材质物理性能和参数确定其钻进深度等。
4、地质钻杆与钻头配套使用时，通常情况下钻头应大于钻杆直径，在钻进过程中应时刻注意钻机和钻杆的状况。
如出现卡钻、暴死等现象，应立即停钻或回钻后缓慢钻进保证钻杆不弯曲扁形。
5、地质钻杆在通风或通水时，钻进时应确定钻杆为紧密连接。
钻杆有密封件时，如O型密封圈等要注意密封件的使用情况，在出现破损、腐蚀等现象时，要及时更换密封件。
钻进完成后，对密封件做保养清理工作。
6、地质钻杆钻进时应手动轻轻旋紧，保证紧密配合（螺纹类），不可用钻机直接上钻，防止对钻杆造成损害。
7、若钻杆使用后弯曲度超过标准要求或螺纹损害等造成无法正常作业的应及时做报废处理或回厂返修。
8、根据标准要求，应保证钻杆的钻进深度复合地质钻探相关要求防止钻杆因钻进深度达到钻杆使用极限，发生脱落现象的发生。
9、在酸碱地区工作时，需注意对钻杆的腐蚀作用。
在完成钻进时，应及时用清水清理杆体表面去除腐蚀层。
10、地质钻杆需在干燥处存放，底部应多点支撑，长期储存时应对钻杆定期维护保养。
11、钻杆不得做重尾堆放的支撑平台，不得将钻杆随意放置在碎石、煤堆下或散乱堆放。
12、地质钻杆保养除锈/尘清理后应扣上防护帽或装箱封存保证钻杆常用常新。
常用地质钻杆规格型号参数见下表：序号规格型号mm生产工艺连接形式直径长度螺纹形式1Ф34500～3000锥螺纹摩擦焊接公母连接2Ф42500～3000锥螺纹摩擦焊接公母连接3Ф50500～3000锥螺纹摩擦焊接公母连接4Ф63.5500～3000锥螺纹摩擦焊接公母连接5Ф73500～3000锥螺纹摩擦焊接公母连接6Ф89500～3000锥螺纹摩擦焊接公母连接7Ф35500～3000矩形内螺纹本体车螺纹接头连接8Ф42500～3000矩形内螺纹本体车螺纹接头连接9Ф50500～3000矩形内螺纹本体车螺纹接头连接10Ф60500～3000矩形内螺纹本体车螺纹接头连接。
一、方钻杆(kelly)方钻杆位于钻柱的最上端，其主要作用是传递扭距和承受钻柱的总量。
方钻杆的驱动部分端面分为正方形和正六边形，石油钻井中用的最多的是正方形，水眼为正六边形，由于壁厚比钻杆大三倍左右，并用高强度的合金钢制造,因此具有较高的抗拉强度与抗扭强度。
二、钻杆(drill pipe)钻杆是钻柱的基本组成部分，它主要用于传递扭距和输送钻井液。
现用钻杆的管体与接头是采用对焊方法连接在一起的。
为了增大接头处的强度，管体两端对焊部分是加厚的，加厚形式有内加厚、外加厚、内外加厚三种。
内加厚的缩小管体两端的内径以增加管壁厚度，这种钻杆外径是一致的，接头外径也不太大，在井中旋转时，接头与井壁接触较小，磨损也较小，但因其加厚部分内径较管体内径小,增加了钻井液循环时的流动阻力。
外加厚钻杆的内径是一致的，但管体两端的外径加大，这种钻杆接头的外径比同尺寸钻杆接头的外径大，在井内旋转时增加了接头于井壁的接触摩擦，易磨损；由于这种钻杆内径与管体内径一致，循环钻井液时流动阻力较小。
内外加厚钻井，是将管体两端的内径缩小，外径增大，以增加两端管体的壁厚。
这种结构的钻杆综合了以上两种结构钻杆的优点。
三、加重钻杆(extra-weight drill pipe)加重钻杆特点是壁厚比普通钻杆增加了2倍以上，其接头体比普通钻杆长，管体中部还有特制的耐磨辊。
加重钻杆主要用于一下几个方面:1)用于钻铤和钻杆的过渡区，缓和两者弯曲应力的变化，以减少钻杆的损坏2)在小井眼钻井中代替钻铤，操作方便3)在定向井中代替大部分钻铤，以减少扭距和粘附卡钻等的发生,从而降低成本,同时有利于保持定向井的方位。
由于钻铤与紧闭接触面积大，当转动时与井壁发生很大的摩擦力，因而使井眼有偏转的趋势，当用加重钻杆代替钻铤时，可以减少这种可能，因而有利于保持定向井的方位。
四、钻铤(drill collar)钻铤是钻柱的主要组成部分之一，其作用是给钻头提供钻压，同时使下部钻具组合有较大的刚度，从而使钻头工作稳定，并有利于克服井斜问题。
工 业 技 术60科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N大众矿属煤与瓦斯突出矿井,典型的“三软”煤层,煤层瓦斯含量高。
工作面在回采过程中,因煤体瓦斯抽排效果不好导致工作面、回风流及采面上隅角瓦斯经常超限,造成正常采煤频繁停止,对产量限制极大。
而煤体瓦斯释放效果不好的原因之一是本煤层瓦斯抽放钻孔打不深,钻孔密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,瓦斯得不到有效抽排,对安全生产构成极大威胁。
结合大众矿现阶段瓦斯抽放情况,选用圆弧形三棱抽放钻杆,对该矿本煤层瓦斯实施钻孔抽放,有效地解决了钻孔成型浅,抽放效果不好的问题,取得了良好效果。
1 矿井概况大众矿为煤与瓦斯突出矿井,现开采的二1煤层,煤层赋存比较稳定,地质构造中等。
煤种类型为瘦煤,煤尘无爆炸性,不易自燃煤层,瓦斯含量高,中国矿业大学对我矿进行了《-500m以上水平二1煤层瓦斯参数研究》,测定二1煤层瓦斯含量分别为7.543～8.045m 3/t,平均含量为7.794m 3/t,透气性系数为0.02～0.035m 2/(MPa2.d),瓦斯解析指标K1值为0.35ml/(min0.5·g),坚固性系数平均值f=0.279,瓦斯放散初速度平均值△P=19.377mmHg,煤样的吸附常数a=33.21m 3/t,b=1.30MPa-1,煤的孔隙率平均值为5.443%,瓦斯压力为0.40MPa、0.50MPa、0.37MPa。
2 本煤层瓦斯抽放钻孔施工工艺大众矿属高瓦斯突出矿井,每个回采工作面在回采前必须先施工本煤层抽放钻孔。
本煤层抽放钻孔施工所采用的钻机为ZY -650型,配备普通圆钻杆,每根钻杆长度为0.8m,钻杆连接采用锥形丝扣拧接,钻头选用与钻杆径相配的金刚石钻头,煤巷采用风力排粉,岩巷采用水排粉。
3 钻孔成型浅的原因(1)钻孔排粉不畅通。
大量切割下的和喷孔产生的煤粉不能及时被排到孔外而积压在孔内,造成压钻、卡钻等异常现象,导致钻孔施工速度慢、打不深,钻杆被压在孔内,丢失严重。
总605期第2期2017年2月河南科技Henan Science and Technology煤矿钻杆“丢失”原因及预防措施陈留洋李红伟赵龙刚（河南永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿，河南禹州461670）摘要：煤矿瓦斯抽采系统在煤矿的生产过程中是必不可少的一部分。
煤矿瓦斯抽采设备的正确使用和正确操作，直接影响煤矿的安全生产和生产效率。
钻机是瓦斯抽采达标的重要钻孔装备，其中钻机钻杆是重中之重。
在实际的煤矿施工中，如果出现塌孔等现象，很容易造成钻杆丢进钻孔内，并引发安全事故，增加材料成本。
本文对煤矿瓦斯抽采打钻过程中钻机钻杆丢进钻孔内的问题进行分析，并提出一些解决方法。
关键词：瓦斯抽放；钻机钻杆；事故原因；预防措施中图分类号：TD421.25文献标识码：A文章编号：1003-5168（2017）02-0085-02 Causes and Preventive Measures of Coal Mine Drill"Lost"Chen Liuyang Li Hongwei Zhao Longgang（No.1Mine of Yungaishan Coal Mine，Henan Yongjin Energy Co.Ltd.，Yuzhou Henan461670）Abstract:The coal mine gas drainage system is an essential part in the production process in the coal mine.Correct use and correct operation of coal mine gas extraction equipment directly influence the production of safe production and efficiency of coal mine.Drilling rig is an important drilling equipment for gas extraction,and drilling rig drill is the most important.In coal mine construction practice,if there is a hole collapse phenomenon,it is easy to cause the drill pipe and threw them into the bore,and cause safety accidents,increase the cost of materials.In this paper,the problems of drilling drill pipe into the hole in the process of gas drainage and drilling were analyzed,and some solu⁃tions were put forward.Keywords:gas drainage；drill pipe；accident cause；prevention measures矿井采用CMS1-4200/80煤矿用深孔钻车打钻，主要用于煤层的掘进工作面有防突措施要求的软岩或煤层中实施密集形钻孔，也适用于地表工程施工。
