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APISPEC7。（螺纹外观见图3）
APISPEC7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）NumberstyleconnectiontheadsV-0.038RNC23-NC77共计13种2内平型（IF）Internal-flushstyleconnectionthreadsV-0.06523/8in-51/2in共计6种
3贯眼型（FH）Full-holestyleconnectionthreadsV-0.065V-0.050V-0.04031/2in-65/8in共计5种
4正规型（REG）RegularstyleconnectionthreadsV-0.050V-0.04023/8in-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。
图1V-0.038R、V-0.050和V-0.040牙型图2V-0.065和V-0.055牙型
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）三种牙型，曾经被广泛用于水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤和钻头。现在除51/2FH和65/8FH两种使用V-0.050牙型、1:6锥度的大规格螺纹外，其余均在API淘汰螺纹之列。
其中唯一使用V-0.065牙型的4FH与内平型螺纹一样被数字型螺纹NC40所取代。
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。该型使用V-0.050和V-0.040牙型，在APISPEC7第四十版中新增添了使用V-0.055（平牙底，牙顶宽度为0.055英寸，1.397mm）牙型的1REG和11/2REG两种规格螺纹。
4.数字型螺纹
这是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），其牙型见图1。数字型螺纹是API推荐优先使用的螺纹，该型螺纹还有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。
螺纹型式V-0.038R指的是螺纹牙底圆弧半径0.038in（0.965mm）的V型螺纹，即数字型螺纹。V-0.040、V-0.050、V-0.065、V-0.055中各自的数字代表V 型螺纹牙顶宽度的英寸数。这四种螺纹的牙底形状完全不同，V-0.040的螺纹牙底圆弧半径为0.020in（0.51mm），V-0.050的螺纹牙底圆弧半径为0.025in （0.635mm），V-0.065和V-0.055的螺纹牙底是平面。这些螺纹型式见图1、图2。
图3钻具接头螺纹
5.钻具螺纹检测与识别
螺纹在生产过程中按API标准规定使用螺纹工作规检验螺纹紧密距，按一定的检验周期使用钻具螺纹单项检测仪对螺距和锥度进行检测。
使用现场对已磨损的螺纹可以使用牙型规检查螺纹牙的磨损情况，其剩余牙顶宽度不低于原牙顶宽度的1/2，剩余牙顶高不低于原牙顶高的2/3，磨损牙数不超过3.5牙时，螺纹仍可继续使用，否则应进行修扣处理。
使用现场对螺纹进行识别最有效的方法是使用接头尺，这种尺是一种有专门标记了外螺纹根部直径和内螺纹扩锥孔直径的游标卡尺，使用简便、直观、准确。此外，还可以直接使用长脚游标卡尺结合钢直尺测量外螺纹根部外径、长度、内螺纹扩锥孔径对照螺纹规范查询。
螺纹竖直放置，从正面看螺旋线上升方向可判别螺纹旋向，向右上升为右旋，向左上升为左旋。
钻具螺纹的三位数表示法是冶金工业部标准SYB12604-63中规定接头的代号，第一位数字表示接头的通称尺寸，第二位数字表示接头的类型，第三位数字表示接头的内外螺纹，具体表示方法用下表说明：
第一位数字第二位数字第三位数字
通称尺寸接头类型内外螺纹
345612301
31/241/251/1665/8内平贯眼正规内螺纹外螺纹
淘汰螺纹与数字型螺纹的互换对照表：
数字型螺纹淘汰螺纹SYB12604规定的代号
NC2623/8IF2A10、2A11
NC3127/8IF210、211
NC3831/2IF310、311
NC404FH
NC464IF4A10、4A11
NC5041/2IF410、411
6.钻具接头螺纹主要失效形式
经过多年的生产实践，钻杆接头螺纹主要失效形式如下几种。
1）粘扣和胀扣：发生在有较高的轴向压力情况下，外螺纹强制进入内螺纹，引起内螺纹胀开或粘扣而造成联接失效；上紧扭矩过高或井下产生过高扭矩时，也会因胀扣或粘扣而失效。
2）螺牙剪切失效：螺牙剪切失效也往往发生在最末完全扣处，螺纹锥度越大、螺纹越短越易出现剪切失效。
3）断裂：因为在最末完全扣处应力最大，断裂往往发生在螺纹最末完全扣。
4）滑扣：当螺纹锥度较大时，上紧圈数未达到适当圈数而扭矩就已达到推荐值，此时承受轴向拉力作用，易发生脱扣；当螺纹间隙充填物不合理时也有这种可能性。
5）倒扣：较小的上紧扭矩可能导致螺纹不能承担施加的轴向载荷和井下扭矩，从而造成倒扣失效，可能造成部分钻柱掉入井内，甚至还会造成井眼报废。
6）刺扣和密封失效：钻柱的扭转振动造成钻柱旋转速度时快时慢，当钻柱突然加速旋转时，扭矩可能突然增加，因钻柱与井壁、外螺纹与内螺纹间的交互作用使得在接头处产生很高的热量，从而螺纹脂从螺纹间隙流出，可能造成密封失效，同时高压流体沿着螺纹间隙从管内流出，引起刺扣；轴向拉力也会降低密封能力；上紧扭矩过小，过低的螺纹过盈量也导致较低的密封能力；钻柱的横向振动使钻柱承受交变的弯曲应力同样会造成密封失效；加工误差，不合理的公差配合也是一个重要的原因。
7.高疲劳强度钻具螺纹接头的应用
随着深井钻井的逐年增多，钻具断裂事故也在增加。其中90%是底部钻具螺纹接头的疲劳断裂，而这其中80%属于外螺纹接头的疲劳断裂。主要原因是由于外载和预载荷在钻具头外螺纹接头各圈螺纹牙上的分配为不均匀，螺纹最后啮合区（LET）的螺纹牙承受了大部分载荷，其中第一牙承担的载荷约占总载荷的30%，因此钻具外螺纹接头很容易在此处发生疲劳断裂。所以降低LET区螺纹牙载荷成为延长钻具外螺纹接头疲劳寿命的重要途径。据此，石油管材研究所开发研究一种高疲劳强度钻具外螺纹接头——LETR外螺纹接头。这种接头螺纹最后啮合区（LET）的第一螺纹牙承担的载荷降低了约为25%，载荷在各圈螺纹牙上分配比普通接头均匀。其结构特点是降低了螺纹最后啮合区（LET）的螺纹牙型高度，在提高疲劳强度同时，保持与API钻具螺纹接头相同的抗扭强度、上卸扣性能和密封性能，与API钻具接头螺纹互换。加工原理就是切削去API外螺纹最后啮合区（LET）的螺纹牙型高度的一部分。
此螺纹在新疆油田应用于底部钻具上，效果良好，大大提高了钻具的疲劳寿命。目前针对大庆油田深井钻采作业的开展，我们将试用LETR钻具螺纹。
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。 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》。]
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。 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]
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、fox。这四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 V AM 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 V AM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
D R I L L P I P E&T O O L J O I N T D I M E N S I O N A L D A T A A N D P E R F O R M A N C E P R O P E R T I E S
D R I L L P I P E&T O O L J O I N T D I M E N S I O N A L D A T A A N D P E R F O R M A N C E P R O P E R T I E S
D R I L L P I P E&T O O L J O I N T D I M E N S I O N A L D A T A A N D P E R F O R M A N C E P R O P E R T I E S
D R I L L P I P E&T O O L J O I N T D I M E N S I O N A L D A T A A N D P E R F O R M A N C E P R O P E R T I E S 1. Tool joint plus drill pipe. 2. The tensile strength of the tool joint pin is based on 120,000 psi yield and the cross sectional area at the root of the thread 5/8 inch from the shoulder. 3. Torsional yield strength based on shear strength of 57.7% of the minimum strength. 4. Recommended make-up torque is half of tool joint torsional yield 5. Tensile strength for the connection exceeds that of the pipe, use pipe strength as guide. 6. Data obtained from table 4.2, PP12 & 13, ED, API SPEC.7, August 1, 1990. And reprinted from table 2.10, PP 13 & 14, Table 2.11, PP 15,16 & 17, Table 2.1, 2.2 & 2.3, PP 6-8, 14ED, API RP7G, August 1, 1990.
常见油管扣型 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]
常见油管钻杆扣型
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。 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》。]
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。 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]
钻头、钻杆技术规格书 一、使用地点 主要用于煤矿井下打注锚杆、锚索、炮眼施工、水文地质钻孔施工、注水施工等。 二、货物名称及供货范围 序号 存货名称 规格型号 单位 备注 1 六角成品钎 B2 2 公斤 第1至24项必须为投标人自行生产 2 风镐尖 350mm 根 3 风钻头 28mm 个 4 风钻头 32mm 个 5 风钻头 36mm 个 6 风钻头 43mm 个 7 锚杆钻头 2 8 个 8 锚杆钻头 30 个 9 锚杆钻杆 B19 米 10 锚索钻杆 B19 米 11 锚索钻杆 B19(1*8) 套 12 锚索钻杆 B19(1*10) 套 13 锚索钻杆 B22(1*10) 套 14 锚索钻杆连接器 B19 个 15 锚索钻杆连接套 B19 个 16 探水钻头 Ф43mm 个 17 探水钻杆 Ф43mm 米 18 探水钻杆 Ф43*1m 根 19 探水钻杆连接器 Ф43mm 个 20 探水钻杆钎尾 Ф43mm 个 21 湿式煤钻头 Ф28mm 个 22 湿式煤钻头 Ф43mm 个 23 湿式煤钻杆 Ф28mm 米 24 湿式煤钻杆 Ф43mm 米
25 煤钻杆注水器 （带轴承） Ф28mm 个可外购 26 煤钻杆注水器 （带轴承） Ф43mm 个可外购 二、执行标准 3.1风钻头、探水钻头执行标准：MT/T984-2006。 3.2锚索钻杆、锚杆钻杆执行标准：MT/T905-2002。 3.3凿岩钎杆（六角成品钎）执行标准：GB/T6481-2002。 3.4 风镐尖执行标准：Q/ZFD1-2000。 3.5 锚杆钻头、湿式煤钻头执行标准：GB/T6480-2002。 3.6探水钻干、煤钻杆执行标准：GB/T905-2002 三、技术要求 4.1风钻头、煤钻头参数 序号项目标准及公差 1 外观表面光滑，发蓝处理 2 对称度≤0.4 mm 3 切削刃尖高度差≤0.5 mm 4 抗扭矩≥150 N.m 5 静抗剪切强度≥160 MPa 6 基本 尺寸 钻头直径28mm、43mm（±0.3mm）钻头体大端直径28mm、43mm（±0.1mm）钻头高度44mm 4.2锚索钻杆参数 序号项目标准及公差 1 外观表面光滑，无裂纹、疤痕、夹渣、毛刺、毛边等缺陷，且钻杆表面应进行防腐处理。 2 表面硬度（HRC）≥32 3 抗推力（mm/m）1.0m钻杆在250N.m弯矩作用下，应不产生断裂或残余弯曲变形，变形量不大于1.6mm/m。 4 抗弯曲（mm/m）1.0m钻杆在12KN推力作用下，应不产生断裂或残余弯曲变形，变形量不大于1.6mm/m。 5 直线度（mm/1m）≤1mm 6 承受扭矩≥250N.m 7 水孔畅通钻杆水孔应畅通，且孔径应不小于5.5mm
钻杆接头的扣型 NC77 4 161.85 204.79 2 3/8"REG 5 47.62 68.20 231×230 2 7/8"REG 5 53.97 77.78 331×330 3 1/2"REG 5 65.07 90.48 431×430 4 1/2"REG 5 90.47 119.06 531×530 5 1/2"REG 4 110.06 141.68 631×630 6 5/8"REG 4 131.03 153.9 国内现场叫 法 API 名称 每英寸扣数 公扣小头端 面外径/mm 母扣台肩 端面内径 /mm 211×210 NC26=2 3/8"IF 4 60.3 5 74.61 NC31=2 7/8' 4 71.31 87.71 311×310 NC38=3 1/2"IF 4 85.06 103.58 NC40=4"FH 4 89.06 110.33 NC44 4 98.42 119.06 4A11×4A10 NC46=4"IF 4 103.73 124.61 411×410 NC50=4 1/2"IF 4 114.30 134.91 NC56 4 117.50 150.81 NC61 4 126.60 165.10 NC70 4 147.6 5 187.33
731×7307 5/8"REG4144.47180.18 831×8308 5/8"REG4167.84204.39 321×320 3 1/2"FH577.62102.79 4"FH=NC40489.66110.33 421×420 4 1/2"FH596.31123.83 521×520 5 1/2"FH4126.79150.02 621×620 6 5/8"FH4150.37173.83 211×210 2 3/8"IF=NC2 6 460.3574.61 2 7/8"IF=NC3 1 471.3187.71 311×310 3 1/2"IF=NC3 8 485.06103.58 4A11×4A104"IF=NC464103.73124.61 411×410 4 1/2"IF=NC5 4114.30134.91 511×510 5 1/2"IF4141.32163.91注：1>.IF是内平 2>.FH是贯眼 3>.REG是正规 套管外径mm壁厚mm 内径mm 千米容积m3/km 139.7 7.72 124.26 12.13 9.17 121.36 11.57
* API 规范7的尺寸 注：其他规格、型号、尺寸的各种钻杆接头、钻杆管体组合均可按要求提供
公制美制英制螺纹对照表 _N_e A型美制螺纹（UNF）常用规格\`Ss-> $ 外螺纹内螺纹I n BjO2:t -4 9/16"-19牙14.28 13.08 |
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）
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；
钻杆接头粗细扣规范 类型公称 直径 数字 型 接头 外径 水 眼 螺纹 种类 每 寸 牙 数 锥 度 基面螺纹 均直径 公接头母接头 扣 型 螺纹小 端外径 螺纹大 端外径 扣 长 扣 型 螺纹始 端外径 扩孔 直径 扣 长英寸 D d 2tgФ C Ds Dl Lpc Qc Lbc 数字型NC23 4 1:6 59.817 52.400 65.100 76.2 59.83 66.7 92.1 NC35 89.687 79.096 94.971 95.2 89.69 96.8 111.11 NC44 112.192 98.425 117.475 114.3 112.2 119.1 130.2 NC56 1:4 142.646 117.500 149.250 127.0 143.98 150.8 142.9 NC61 156.921 128.600 163.525 139.7 158.25 165.1 155.6 NC70 179.146 147.650 185.750 152.4 180.48 187.3 168.3 NC77 196.621 161.950 203.200 165.1 197.93 204.8 181.0 正规2 3/880 25.4 甲种 5 1:4 7°7′30″ 60.080 2A31 47.625 66.675 76.2 2A30 61.423 68.3 92.1 2 7/895 32 69.605 231 53.975 76.200 88.9 230 70.948 77.8 104.8 3 1/2108 38 82.293 331 65.075 88.900 95.3 330 83.635 90.5 110.1 4 1/2140 58 113.800 431 90.47 5 117.475 108.0 430 112.211 119.1 123.8 5 1/2172 70 乙种 4 1:4 132.944 531 110.058 140.208 120.7 530 133.630 141.7 136.5 6 5/819 7 89 丙种1:6 146.24 8 631 131.030 152.197 127.0 630 145.601 154.0 142.9 7 5/8225 102 乙种1:4 170.549 731 144.475 177.800 133.4 730 171.235 180.2 149.2 8 5/8254 131 194.731 831 167.843 201.982 136.6 830 195.417 204.4 152.4 贯眼2 3/864 36.5 甲种 5 1:4 64.059 2A21 51.604 70.654 76.2 2A20 65.402 72.3 92.1 2 7/8108 54 85.480 221 69.850 92.075 88.9 220 86.82 3 94.5 104.8 3 1/2113 62 94.84 4 321 77.622 101.443 95.3 320 96.187 102.8 111.1 4 NC40 133 71 丁种 4 1:6 103.429 4A21 89.662 108.712 114.4 4A20 103.440 120.3 130.1 4 1/2146 80 甲种 5 1:4 115.113 421 96.317 121.717 101. 6 420 116.456 123.8 117.5 5 1/2178 101 丙种 4 1: 6 142.011 521 126.79 7 147.955 127.0 520 141.364 150.0 142.9 6 5/8203 12 7 165.59 8 621 150.368 171.526 127.0 620 164.950 173.8 142.9 内平2 3/8NC26 86 44.5 丁种 4 1:6 4°45′48″ 67.767 2A11 60.350 73.050 76.2 2A10 67.778 74.6 92.1 2 7/8NC31 105 54 80.848 211 71.32 3 86.131 88.9 210 80.860 87.7 140.8 3 1/2NC38 121 68.3 96.723 311 85.065 102.006 101.6 310 96.73 4 103.6 117.5 4 NC46 146 82.6 117.500 4A11 103.734 122.734 114.4 4A10 117.511 124.6 130.2 4 1/2NC50 15 5 95.3 128.059 411 114.300 133.350 114.4 410 128.070 134.9 130.2 5 1/2185 122 157.201 511 141.32 6 162.484 127.0 510 137.212 163.9 142.9 6 5/8212 145 184.173 611 168.260 189.456 127.0 610 184.186 192.0 142.9
常用扣型总结一．常见油管扣型（tubing joint） EU（external upset）外加厚 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）非加厚端 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：1.external thread 2.male 3.male thread 母扣表示法：1.female thread 2.internal thread 3.box 4.box 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 RE G 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
钻探技术参数 钻压 钻压选择： a) 钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下，应适当减压； b) 经初磨的新钻头，采用正常钻压可获得高钻速。钻进中随着金刚石磨钝，钻速下降，应逐渐平稳增大钻压。 绳索取心钻头比普通双管钻头钻压稍大，见表 表表20 不同规格钻头适用钻压单位为千牛 表格 转速 转速选择： a) 钻进坚硬弱研磨性地层、裂隙破碎地层、软硬互层及产状陡立易斜地层时，应适当降低转速；在软岩层中钻进，亦应限制转速； b) 钻孔结构和钻具级配要合理，钻杆与孔壁间隙小，适于采用高转速。钻孔结构复杂，换径多，环状间隙大，钻具回转的稳定性差，不宜开高转速。 转速范围见表。 表 绳索取心钻探适用转速单位为转每分 表格 泵量 泵量选择： a)钻进坚硬、颗粒细的岩层，钻速低，岩粉少，泵量可小些；钻进软及中硬岩层，钻速高，岩粉多，泵量应大些。钻进裂隙，有轻微漏失地层，泵量应稍大于正常情况。钻进研磨性强的岩层，泵量可增大； b)应保持上返流速为0.5m/s～1.5m/s。表镶钻头采用的泵量应比孕镶钻头稍小。 孕镶钻头泵量范围见表 表不同规格孕镶钻头泵量单位为升每分 表格 泥浆钻进操作要求 a) 提下钻应先取出内管总成； b) 控制提下钻速度； c) 提钻和打捞内管时，应向孔内回灌冲洗液；
d) 采用冲洗液压送内管时，泵量不宜过大。 钻杆内壁结垢防治措施 a) 在不降低钻速的条件下，尽量降低钻具转速； b) 应采用固相控制措施，以清除占90%左右大于20μm粒度的固相颗粒； c) 结垢已经影响打捞时，在提钻前半小时采用稀释原浆循环，冲刷泥垢，增大流动通径；或者先提出上部结垢严重的钻杆再下打捞器； d) 使用防止结垢的专用冲洗液。 冲击回转钻探 技术特点和适用条件 坚硬、破碎地层液动冲击回转钻进，可减轻岩心堵塞，增加回次进尺，提高机械钻速。 冲击回转钻进通常可减缓钻孔弯曲。绳索取心液动冲击回转钻进还可减轻绳索取心钻杆内壁结垢现象。 硬质合金液动冲击回转钻进适合于可钻性级别5～6级和部分7级岩层。 金刚石液动冲击回转钻进适用于可钻性级别6～12级。在坚硬、致密的“打滑”岩层应用液动冲击回转钻进，可缓解金刚石钻头“打滑”问题。 液动冲击器类型 液动冲击器按照作用原理分为阀式正作用液动冲击器、阀式反作用液动冲击器、阀式双作用液动冲击器。阀式双作用液动冲击器主要有压差式、射流式、射吸式和复合式等类型。9.2.2 液动冲击器可与绳索取心钻具配套组成金刚石绳索取心液动冲击器。9.2.3 应根据钻进方法、钻孔深度、钻孔直径、岩石可钻性和破碎程度以及冲洗介质类型等合理选用液动冲击器。硬质合金冲击回转钻进宜选用低频高功型冲击器，金刚石冲击回转钻进宜选用高频低功型冲击器。 钻探设备及附属装置的选择 应选择转速调节范围较大、钻压控制精度较高的岩心钻机。进行硬质合金液动冲击回转钻进时，钻机的最低转速不高于40r/min。 应选择泵压较大（4MPa～6MPa）、泵量可调的泥浆泵。泥浆泵应配抗震压力表。 应配用心轴通孔直径较大，转动灵活，密封性好，耐高压，维护方便的水龙头。 泥浆泵高压胶管的内径不小于φ25mm，耐压力不低于10MPa。同时应使用耐高压的专用接头。 通常在泥浆泵输出管与水龙头高压胶管之间设置稳压罐。稳压罐容积应不小于0.03 m3，安全压力不低于15MPa。
公称尺寸 in 公称重量 lb/ft 本体外径 mm 钢级 壁厚 mm 加厚型式 本体内径 mm 内容积 l/m 闭排 l/m 开排 l/m 重量 kg/m 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 mm 接头外径 in/mm 母接头内径 mm 公接头内径 mm 母接头长度 mm 公接头长度 mm 丝扣连接型 式 扣型 扣数 锥度 紧扣扭矩 N·m 塔里木油田常用钻杆技术参数 51″″ 4 1 4 ″ 3 1 2 7 2 3 / 2 ″ /2″/2″/8″/8″ 5 5 非标 21.919.524.512015.713.310.4 6.65 139.7127127114.3101.688.973.02560.325 S135S135S135S135S135S135S135S135 9.179.199.6510.929.659.359.1957.112 IEU IEU EU IEU IU EU EU EU 121.4108.62107.792.582.370.254.63546.101 11.359.169.11 6.56 5.2 3.87 2.36 1.68 16.2513.3513.3310.798.51 6.7 4.48 3.02 4.9 4.19 4.22 4.23 3.31 2.83 2.12 1.34 38.4832.8726.729.8423.3922.2516.6710.54 376034033557.635392786233718431189 1235421002901042008992062883451892814715239 10995686000839007193062883406792300012864 35033170331133042598217617181108 79046904643167663726398827751848 106.9117.9123.8155.72154.7177205192.4 95.2108.16119160.89160175.13204.8193.5 141.3131.8136121.410697.181.867.5 101.690.510071.571.4X X X 76.222028076.276.276.276.276.2 ≥ 120≥ 120≥ 120≥ 120≥ 120≥ 120≥ 120≥ 120 71/4"/184.0 6 5/8"/168.3 6 3/4"/172 6 1/4"/158.8 5 1/2"/139.75"/12 7 4 3/8"/111.1 3 1/2"/88.9 7 1/2"/190.5 88.988.910076.265.15450.8/41.341.3 88.969.888.963.565.15450.8/41.341.3 280-305280-305254300304.8279.4254254 254228.6203.2230-235228.6254203.2203.2 5 1/2"FH NC50NC52NC46HT40NC38NC31NC26 V-0.065V-0.038R V-0.038R V-0.038R V-0.038R V-0.038R V-0.038R V-0.038R 4扣 /inch4扣 /inch4扣 /inch4扣 /inch4扣 /inch4扣 /inch4扣 /inch4扣 /inch 1:061:061:061:061:061:061:061:06 591004300050300345002500018000118004700
钻杆接头的扣型 2011-02-04 22:58:06| 分类：默认分类| 标签：|举报|字号大中小订阅 钻杆接头 一. 接头分类及尺寸 ?API钻杆加厚端：钻杆管体与钻杆接头的连接处。 ?加厚形式的不同从而粗牙螺纹端产生了内平,贯眼,正规三种类型的接头，后又出现了数字型 ?API钻杆加厚端: 内加厚(IU) 外加厚(EU) 内外加厚(IEU) 1. 内平接头IF, Internal Flush connection threads. 主要用于EU,IEU钻杆, 钻杆加厚处内径=接头内径=管体内径 2. 贯眼接头FH, Full Hole connection threads. 主要用于IU,IEU钻杆, 钻杆加厚处内径=接头内径<管体内径 3. 正规接头REG. Regular connection threads. 主要用于IU钻杆, 接头内径<加厚部分内径<管体内径 4. 数字型接头NC. Number style connection threads. 新型糸列, 逐渐取代API标准中全部IF和除5 1/2"FH的全部FH 接头 二. API接头扣型与国内扣型名称对照表（与数字扣通用的扣型用蓝色标识） 国内现场叫法API名称每英寸扣数公扣小头端面外径/mm 母扣台肩端面内径/mm 211×210NC26=2 3/8"IF460.3574.61 211×210NC31=2 7/8'IF471.3187.71 311×310NC38=3 1/2"IF485.06103.58 NC40=4"FH489.06110.33 NC44498.42119.06 4A11×4A10NC46=4"IF4103.73124.61 411×410NC50=4 1/2"IF4114.30134.91 NC56117.50150.81 NC614126.60165.10 NC704147.65187.33 NC774161.85204.79 2 3/8"REG547.6268.20 231×230 2 7/8"REG553.9777.78
地质螺旋钻杆参数 一、规格型号 以φ34mm、φ42mm、φ50mm、φ60mm、φ63.5mm、φ73mm、φ89mm规格作为内管直径缠绕螺旋叶片形成的钻杆外径都属于地质螺旋钻杆的规格型号 二、常用参数 地质螺旋钻杆常用的参数有 1、接头：扣型，长度，锥度比，材质 2、杆体：内管直径、材质、长度 3、螺旋叶片：高度、厚度、材质、螺距、导数 三、常见参数 规格型号mm 生产工艺 与钻机连接 形式钢级材质 直径长度螺纹形式 Ф50-42500～1500锥螺纹摩擦焊接夹持外圆DZ5045Mn2Ф63.5-42500～1500锥螺纹摩擦焊接夹持外圆DZ5045Mn2Ф63.5-50500～1500锥螺纹摩擦焊接夹持外圆DZ5045Mn2Ф73-50500～1500锥螺纹摩擦焊接夹持外圆DZ5045Mn2Ф73-63.5500～1500锥螺纹摩擦焊接夹持外圆R78036Mn2V Ф90-63.5500～1500锥螺纹摩擦焊接配主动钻杆R78036Mn2V Φ98-73500～1500六方连接摩擦焊接配主动钻杆R78036Mn2V Ф110-63.5500～1500锥螺纹摩擦焊接配主动钻杆R78036Mn2V Ф130-63.5500～1500锥螺纹摩擦焊接配主动钻杆R78036Mn2V Ф146-73500～1500锥螺纹摩擦焊接配主动钻杆R78036Mn2V
四、地质螺旋钻杆介绍
地质螺旋钻杆是在地质钻杆高扭矩性能的基础上，采用单螺旋叶片或双螺旋叶片，经预应力缠绕工艺加工焊接而成。钻杆杆体选用优质地质专用合金钢管，钻杆接头选用优质合金结构钢，经真空调质处理，大大提高了抗疲劳强度和抗剪切强度。采用先进的摩擦焊焊接生产工艺，钻杆具有抗弯强度高，焊接牢固等特点。生产设备完全采用先进的数控加工设备，具有生产效率高、质量稳定的特点。能够保证深孔钻进时对直线度的要求。超低螺旋的螺旋叶片设计使该产品具有扭矩大，排渣速度快，钻孔成型好，不易卡钻的特点。特别适合于通水排渣效果不好的松软煤层和类煤岩的深孔钻探。 直径73以下的地质螺旋钻杆，可与各种全液压钻机直接配套使用，利用钻机直接夹装钻杆螺旋外圆进行钻进和更换钻杆，方便快捷，大大降低了操作人员的劳动强度。在超松软高压煤层条件下的钻孔，采用套钻施工工艺时，可选用直径为90，113，133，146的大螺旋地质钻杆，便捷实现岩