常用钻具介绍
常用钻具介绍
常用钻具一、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。
钻井用钻具知识总结
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 71.40mm8寸（203mm）钻挺631*630扣型、外径203mm、内径 71.40mm1）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*251.89m+○1127mm钻杆*1115.86m+○1_方保接头*0.81m+○1_下旋塞*0.44m+○1_转换接头*0.80m2.套管的扣型长圆扣和阶梯扣1）下套管时先下入的三根和套管鞋要涂好丝扣胶，防止放生井下落鱼，增强下部套管的密封效果，且下套管时，要边下套管边灌浆，防止挤毁套管，且扶正器在斜井段要多于直丼段。
常规钻具组合
各种常规钻具组合1、满眼钻具（packed hole assembly ）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。
石油工程技术 井下作业 钻具简介
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。
钻具知识
606.89
603.12 939.17 1196.41 1413.36 1264.26 1431.58 1756.89 2338.62 1944.37 2206.64
670.78
666.6 1038.03 1322.35 1562.13 1397.34 1582.28 1941.83 2582.8 2149.04 2438.91
6、石油钻杆接头螺纹 石油钻杆接头螺纹是牙型为60°三角形、大螺距、大锥 度、带密封台肩的特殊螺纹，以达到快速上、卸扣的目的。 石油钻杆接头螺纹牙型 石油钻杆接头螺纹有数字型(NC)、正规型(REG)、贯眼 型(FH)、内平型(IF)四种型式。
现在常采用数字型接头，牙型为V一0.038R，数字型 螺纹与相同中径的贯眼型、内平型螺纹可互换，可互换的螺 纹分别是： NC26与23/8IF NC31与27/8IF NC38与31/2IF NC40与4FH NC46与4IF NC50与41/2IF 我国现场用三位数字表示接头螺纹类型，第一位数字表 示螺纹尺寸，以英寸计；第二位数字表示接螺纹类型，用1 、2、3分别表示内平、贯眼、正规三种类型；第三位数字用 1和0分别表示外螺纹、内螺纹。例如410： 4---表示螺纹尺寸为41/2英寸； 1---表示内平型螺纹； O---表示内螺纹。
139.7
152.4 157.2
6.4
53102 68274
19372
26091 33414
139.7
9.17
内外加厚
G
51\2FH
184.2
88.9
96255
49136
170.7
65988
37482
167.5
65641
31658
常用钻井工具常识.
井下钻井工具常识
三、钻具使用的知识
5、正确的涂抹丝扣油将有效的保护钻具接头
丝扣油涂抹不好或丝 扣油内有铁质碎屑引 起的恶果
井下钻井工具常识
三、钻具使用的知识
6、正确的旋扣将有效的保护钻具接头
1）旋扣前应确认没有错扣
2）旋扣速度不应太快，避免烧化丝扣
3）对扣前应清洁丝扣上粘的脏东西
4）紧扣的扭矩要按标准规定，紧扣扭矩过小易 造成脱扣的危险，紧扣扭矩过大易造成粘扣，或 损坏台肩面（因为母扣的台肩面比公扣的台肩面 宽一点，扭矩过大就会使母扣台肩面上形成突起 刻痕）。
井口钻井工具常识
二、正确使用卡瓦 大钳咬在管 体上,留下较 深的咬痕
井口钻井工具常识
三、钻杆卡瓦的检测 (1)卡瓦牙磨去原齿的1/4时，全部更换新牙板。 (2)禁止新旧卡瓦牙板混用； (3)禁止将卡瓦座在钻杆接头； (4)当钻杆下入过程中，禁止突然座入卡瓦（紧急 情况除外）； (5)使用过程中及时向卡瓦背锥涂抹钻杆丝扣油； (6)如果新牙板与卡瓦体有晃动时，卡瓦体报废。 (7)本体背锥度变形不多于1.6mm。
井口钻井工具常识
钻杆吊卡
井口钻井工具常识
钻杆吊卡
吊卡是我们应用的提升工具之一，吊卡从结 构上分为：平台肩吊卡；18度吊卡；单根吊卡 等。 平台肩吊卡主要用于套管、油管、钻铤等 带台肩的管串，目前我们用的主要有套管吊卡、 钻铤吊卡。 18度吊卡是我们最常用的吊卡，主要应用 在18度钻杆管串的起升，从2 7/8“~5 ½”尺寸 不等。
卡瓦规格 型号 工作尺寸 牙板总数 handle pin with washer & cotter key hinge pin with cotter key
3-1/2 " 4-1/2" SDXL 4" 4-1/2 "
最新钻具基础知识
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 Test in g),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, —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V加厚处内径V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。
钻具的识别组成及组合
④NC型系列接头 NC23，NC26，NC31，NC35，NC38，NC40，NC44，NC46， NC50，NC56，NC61，NC70，NC77 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。
钻具的识别、组成及常用组合
第一节 钻具的基本组成
（二）钻柱的作用 (1)提供钻井液流动通道； (2)给钻头提供钻压； (3)传递扭距； (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。
钻具的识别、组成及常用组合
第一节 钻具的基本组成
2）技术规范：两端保护接头 公称尺寸：方边边宽
常用尺寸：89mm(3.5英寸)，108mm (4.5英寸)，133.4mm (5.5英 寸)。
钻具的识别、组成及常用组合
2. 钻杆
钻柱基本组成部分，无缝钢管制成。单根长9米左右，三 单根组成一立柱。
（1）作用：加深井眼、传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱,测量 井深。
（5）钢级与强度
五种钢级
钻具的识别、组成及常用组合
第一节 钻具的基本组成
3. 钻铤 结构特点：高级合金钢制成，壁厚大(38-53毫米），单位长度
重量大、刚度大，管体两端直接车制丝扣，两端丝扣根部都 有应力减轻槽，防疲劳断裂。无专门接头。 主要作用：(1)给钻头施加钻压;传递扭矩、输送钻井液。
(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 〃
钻具知识
51390
65919
65641
72858
84396
93674
1333.58
1511.67
1689.21
1914.79
1867.01
2116.35
2400.45
2721.01
5、钻杆接头 石油钻杆接头是钻杆的基本组成部分，主要作用是连 接钻杆管体。一般采用对焊钻杆接头。对焊钻杆接头以摩擦 对焊方式焊在钻杆管体两端，一端为内螺纹接头，一端为外 螺纹接头。 钻杆对焊接头的结构 石油钻杆接头由大钳扣合部位、焊接部位、螺纹及密封 台肩组成。 内螺纹大钳扣合部位与焊接部位之间过渡成180锥形台肩 或直角台肩。钻井作业时，起吊安放吊卡使用。接头焊接部 位长度为70一80mm。
14408
23472 26247 29874 32866 53102 66335
18525
30178 33746 38409 42255 68274 85288
639.15
816.53 961.53 865.35 978.32 1204.02 1597.14
809.58
1034.26 1217.93 1096.1 1239.2 1525.1 2023.05
6、石油钻杆接头螺纹 石油钻杆接头螺纹是牙型为60°三角形、大螺距、大锥 度、带密封台肩的特殊螺纹，以达到快速上、卸扣的目的。 石油钻杆接头螺纹牙型 石油钻杆接头螺纹有数字型(NC)、正规型(REG)、贯眼 型(FH)、内平型(IF)四种型式。
现在常采用数字型接头，牙型为V一0.038R，数字型 螺纹与相同中径的贯眼型、内平型螺纹可互换，可互换的螺 纹分别是： NC26与23/8IF NC31与27/8IF NC38与31/2IF NC40与4FH NC46与4IF NC50与41/2IF 我国现场用三位数字表示接头螺纹类型，第一位数字表 示螺纹尺寸，以英寸计；第二位数字表示接螺纹类型，用1 、2、3分别表示内平、贯眼、正规三种类型；第三位数字用 1和0分别表示外螺纹、内螺纹。例如410： 4---表示螺纹尺寸为41/2英寸； 1---表示内平型螺纹； O---表示内螺纹。
钻具组合图
钻具组合图一、常规钻井（直井）钻具组合：BIT钻头；DC钻鋌；SDC 螺旋钻鋌；LZ螺杆钻具；SJ双向减震器；DP钻杆；HWOP加重钻杆；STB或LF钻具稳定器；LB随钻打捞杯；DJ震击器；1、塔式钻具组合：Φ444.5mmBIT×0.50m+Φ229mmDC×27.24m +Φ203mmDC×54.94m+Φ165 mmDC×54.51m+Φ139.7mmDPΦ311.1mmBIT×0.40m+Φ229mmDC×54.38m+Φ203mmDC×82.23m+Φ165m mDC×81.83m+Φ139.7mmDPФ311.1mmBIT×0.32m+Ф244.5mm LZ×9.50m+Ф229mmDC×45.40m+Ф203 mmDC×73.13m+Ф165mmDC×81.83m+Ф139.7mmDPΦ311.1mmBIT×0.30m+Φ229mm SJ×6.62m+Ф229mmDC×53.94m+Ф203mm DC×81.75m+Ф165mmDC×81.83m+Ф139.7mmDP钻头FX1951X0.44 m（Φ311.1mm）＋6A10/630×0.61 m＋9″钻铤×52.17m （6根）＋6A11/5A10×0.47 m+ 8″钻铤×133.19m（9根）＋410/5A11×0.49 m＋61/2″钻铤×79.88m（9根）＋51/2″HWOP×141.88m（15根）＋51/2″钻杆（＊＊根）＋顶驱Φ215.9mmBIT×0.25m+430/4A10+Ф165mmSDC×161.56m+4A11/410+Ф165 mmDJ×8.81m+411/4A10＋61/2″钻铤×79.88m（9根）＋51/2″HWOP×141.88m （15根）＋51/2″钻杆（＊＊根）＋顶驱2、钟摆钻具组合：Φ660.4mmP2×0.50m+730/NC61母+Φ229mm SJ×9.24m+Φ229mmSDC×1 8.24m+730/NC61公+26″LF+731/NC61母+Φ229mmSDC×9.24m+730/NC61公+ 26″LF+731/NC56母+Φ203mmDC×94.94m+410/NC56公+Φ139.7mmDP+顶驱Φ444.5mmGA114×0.50m+730/NC61母+Φ229mmSJ×9.24m+Φ229mm SDC ×18.24m+171/2″LF+Φ229mmSDC×9.24m+171/2″LF+NC61公/NC56母+Φ2 03mmDC×121.94m+8″随震+8″DC×18.94m+410/NC56公+Φ127mmH WOP×141. 94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ311.1mmBIT×0.46m+Φ229mmDC×18.08m+Φ308mmLF×1.82m+Φ203 mmDC×9.10m+Φ308mmLF×1.51m+Φ229mmDC×27.32m+203mmDC×73.13m+Φ178mmDC×81.83m+Φ139.7mmDP+顶驱Φ311.1mmDB535Z×0.50m+630/NC61母+Φ229mmSJ×9.24m+Φ229mm SDC×18.24m +NC61公/NC56母+121/4″LF + NC56 公/ NC61母+Φ229mm SDC×9. 24m +NC61公/NC56母+121/4″LF+Φ203mmDC×121.94m+8″随震+8″SDC×27.9 4m+410/NC56公+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ311.1mmDB535FG2×0.50m+630/731+95/8″LZ+Φ229mmSJ×18.64m+ 12 1/4″LF ++Φ229mm SDC×9.24m +121/4″LF+Φ203mmDC×148.94m+410/NC56公+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ215.9mmBIT×0.33m+Φ172mmLZ×8.55m+Φ165mmSDC×1.39m+Φ165mmSD C×1.39m+Φ214mmSTB×1.38m+Φ165mmDC× 236.14m+Φ139.7mmHWOP×141.94 m +Φ139.7mmDP+顶驱3、满眼钻具组合：Φ311.1mmH136×0.30m+121/4″LF +NC56 公/ NC61母+Φ229mmSJ×9.24m+NC61公/NC56母+121/4″LF + NC56 公/ NC61母+Φ229mm SDC×18.24 m+NC61公/NC56母+121/4″LF+Φ203mmDC×121.94m+8″随震+8″SDC×18.94m +410/NC56公+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ215.9mm牙轮BIT×0.24m+Φ190mm LB×1.10m+Φ214mmSTB×1.39m+Ф16 5mm SDC×1.39m+Φ214mmSTB×1.40m+Ф165mm DC×8.53m+Φ214mmSTB×1.39m+Φ165mm SJ×5.08m+Ф165mm DC×244.63m+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7m mDP+顶驱Φ215.9mm牙轮BIT×0.24m+Φ214mmLF×1.49m+Ф165mmSDC×1.39m+Φ21 4mmLF×1.40m+Ф165mmDC×8.53m+Φ214mmLF×1.39m+Φ165mm SJ×5.08m+Ф16 5mmDC×244.63m+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ215.9mm牙轮BIT×0.25m+Φ214mmSTB×1.50m+Ф165mmSDC×1.38m+Φ2 14mmSTB×1.40m+Ф165mmDC×8.81m+Φ214mmSTB×1.40m+Ф165mm SJ×6.11m+Ф165mmDC×229.22m+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱二、定向井（水平井）钻具组合：1、直井段钻具组合：采用塔式钻具组合、钟摆钻具组合、满眼钻具组合。
钻具知识
螺纹中径：指母线位于螺纹牙宽和牙槽宽相等处的 假想圆锥体的直径。基面处的中径称为基面中径。基 面中径是圆锥螺纹的主要参数之一。
牙型角（α）：指螺纹轴向截面内两个牙侧边的 夹角。垂直于螺纹轴线的牙型角的平分角线与牙侧边 的夹角（α/2），称为牙型半角。
螺距（P）：相邻两牙对应点的距离在圆锥螺纹轴 线上的投影长度。其数值与沿圆锥母线量得的距离P′ 之间的关系是：P=P′cosθ。
四、钻杆的规范：
钻杆规范按其管体的外径分，共有φ60.3m（23/8″） φ73mm（27/8″），φ88.9mm（31/2″），φ101.6mm（4″） φ114.3mm（41/2″），φ127mm（5″），φ168.3mm（65/8″） 等8种。目前油田常用的有φ60.3mm（23/8″），73mm （27/8″），φ88.9mm（31/2″），φ127mm（5″）， φ139.7mm（51/2″）5种。中原油田常用的钻杆规范见表.
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，钻井常用的钻杆均采用这种结构。
图 API钻杆加厚端尺寸图 （a）内加厚；（b）外加厚；（c）内外加厚
三、钻杆的钢级
钻杆管体是用无缝钢管制成的，其钢材级别有E-75、 X-95、G-105、S-135、V-140、V-150等六种，其中G105、S-135、V-140、V-150级别为高强度钻杆。钢级 前面的字母表示钢级代号，后面的数字表示钻杆管体 的最小屈服强度。如G105表示钻杆管体的最小屈服强 度105*1000PSI，常用钻杆钢级见表2-1。
常用石油钻杆接头螺纹检测尺寸 单位：mm
序号
2
3 4 5 8 9 10 11 17 19 20 21 24
代号
常用钻井工具常识
压力平衡
钻井液能够维持井内的压力平 衡，防止井喷或漏失。
冷却钻头
钻井液能够将钻头的热量带走 ，起到冷却作用，延长钻头使
用寿命。
适用场景
01
02
03
04
水基钻井液适用于各种 地层条件，特别是松散、 易塌地层。
油基钻井液适用于复杂、 易塌、高研磨性地层。
泡沫钻井液适用于低压 力、易漏失地层。
乳化钻井液适用于高粘 度、高密度地层，具有 较好的稳定性和润滑性。
。
牙轮钻头
适用于钻软至中硬岩层，具有 较大的切削面和钻孔直径，钻
孔速度快。
工作原理
切削原理
磨削原理
钻头通过旋转切削岩层，将岩屑排出 孔外。
钻头通过磨削破碎岩层，将岩屑排出 孔外。
冲击原理
钻头通过冲击破碎岩层，将岩屑排出 孔外。
适用场景
01
02
03
硬岩层
适用于钻硬度较高的岩层， 如花岗岩、大理石等。
THANKS FOR WATCHING
感谢 据钻井深度和地层情况分段安装，提高稳定性和 适应性。
工作原理
刚性稳定器
利用其刚性结构，直接支撑井壁，减少钻头侧向 摆动，提高钻进效率。
弹性稳定器
利用其弹性结构，吸收地层的变形能量，减少钻 头受到的冲击，延长钻头使用寿命。
分段式稳定器
利用其分段式结构，可根据钻井实际情况分段安 装，提高适应性和稳定性。
压井管汇
通过增加或减少钻井液的重量来调节 井内压力。
泥浆泵
通过活塞的往复运动来产生压力，推 动钻井液循环。
适用场景
防喷器
节流阀
适用于各种钻井作业，特别是深井和高压 油气田。
适用于需要调节钻井液流量和压力的场合 。
常用钻具技术全参数
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：10.4ppf7)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：13.3ppf7)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：14ppf7)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；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。
钻具的基本组成(定稿)
主讲
钻 具 的 基 本 组 成
钻具是指方钻杆以 下（含方钻杆）钻头以 上（含钻头）各部分工 具的总称。其基本组成 部分是方钻杆、钻杆、 钻挺、各种接头及钻头。 在钻井中通常把方钻杆、 钻杆、钻挺等用各种接 头连接起来的入井管串 称为钻柱。
一、方钻杆 1．方钻杆的结构及作用 方钻杆位于钻柱的最上端， 上端与水龙头相连，下端与钻杆 相接。方钻杆断面呈正方形或六 方形（大型石油钻机都用正方形 的），其目的是便于传递扭矩。 方钻杆两端均为粗螺纹上端是左 旋螺纹，下端是右旋螺纹，其目 的是防上钻进过程中自动卸螺纹。 为了接单根后方钻杆的方部能进 入方补心，要求它比单根长2～3 m，故方钻杆的长度为 13～14.5 m。
4．PDC钻头 PDC钻头是采用聚晶人 造金刚石与碳化钨的复合块 作切削元件的钻头的简称。 它出现于见20世纪70年代， 由于优点很多，所以得到了 迅速推广。它适用于软到中 硬地层，在较低的钻压、较 高的转速下工作可获得较高 的钻头进尺和较低的单位进 尺成本。PDC钻头分钢体PDC 钻头与碳化钨胎体PDC钻头。 它由钻头体和切削齿组成。
（3）钻杆接头类型的表示 我国通常用三位数字表示接 头类型。第一位数字表示钻杆本 体外径，如2、3、4、5、6分别 表示27/8、31/2、41/2、5、 51/2、59/16、65/8的钻杆；第 二位数字表示接头类型，1、2、 3分别表示内平式、贯眼式、正 规式；第三位数字表示内外螺纹， l、0分别表示外螺纹、内螺纹。 例如420接头代表41/2钻杆贯眼 式内螺纹接头（习惯叫公接头、 母接头）。
还可用字母表 示接头类型。国产 接头用NP、GY、ZG 分别表示内平、贯 眼、正规。API制接 头用IF、FH、REG分 别表示内平、贯眼、 正规。
常用钻具基础知识
1
前期工作回顾
2
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4
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一、钻杆
钻具是方钻杆、钻杆、钻铤、转换接头、钻柱稳定 器等几种主要入井工具的总称。在钻井过程中，将方钻 杆、钻杆、钻铤等用带螺纹的接头连接起来所组成的入 井管串称为钻柱。 一、钻杆 1、钻杆的作用
❖ 2、水眼必须畅通、无污物堵塞。
❖ 3、管体检验从钻杆一端加厚处旋转检查至另一端加厚处,表面不 得有硬伤,挤扁,电焊修补,泥浆刺漏痕迹。
❖ 4、接头外径磨损不得超过规定数值,内螺纹接头体长度Ø114.3 毫米钻杆以下不短于160毫米, Ø114.3毫米以上不短于180毫米, 外螺纹接头体长度不短于150毫米。
❖ 检验方钻杆 ❖ 1、方钻杆放在检验台上，拉线检验管体弯曲程
度。 ❖ 2、检验管体扭曲度。 ❖ 3、目测水眼是否畅通。 ❖ 4、测量驱动部分对方宽度。 ❖ 5、清洗螺纹部位油泥，污物，检验螺纹。 ❖ 6、标记检验符号。 ❖ 7、填写检验记录。
❖ 检验方钻杆
❖ 1、方钻杆放在管架台上,应体现自然弯曲,拉线 应平直, 全长允许直线度＜8mm，每米允许直 线度＜1mm。
❖ 检验钻铤
❖ 1、钻铤放在检验台上,应体现自然弯曲,拉线应平直,8～9米钻铤 全长允许直线度＜5mm，两端2米允许直线度＜2.5mm。
❖ 2、水眼必须畅通,无污物堵塞。
❖ 3、管体全长旋转检查,表面不得有裂纹,硬伤,电焊修补,泥浆刺痕 迹,管体伤痕不得超过标准规定。
❖ 4、管体外径磨损到小一级钻铤外径且内径相符,应改螺纹,该钻铤 按小尺寸钻铤使用.钻铤只允许减小一次尺寸。
最全的旋挖钻具图文介绍
最全的旋挖钻具图文介绍第一类：旋挖钻斗A:嵌岩捞砂砂斗特点：主体型式与砂层钻斗相同，但切削具有所区别。
可为全部采用截齿的，也可为采用组合齿的。
适用地层：含水量较高的砂土层、淤泥质粘土、致密粘土、砂砾石层、卵砾石层、贝壳层、铁板砂、高强度冻土、强～中风化岩层等软硬地层和复杂地层。
B:捞砂钻斗双底捞砂钻头特点：筒体下方有两块底板，上下底板通过中心悬挂轴相连，两者之间可以相对回转一定角度，以实现斗底进土口的开启和关闭。
针对易吸钻地层，可特别设计保直通气钻头。
适用地层：散土、含水量较高的砂土层、淤泥质亚粘土、砂砾石层、松散冻土等结构比较松散、克取强度较低的地层。
φ2000砂斗（上部形式）φ2000宝峨齿砂斗（中下部形状）清孔双底砂斗清孔砂斗用途：用于清除孔内沉渣。
C:土层钻斗旋挖土层钻斗特点：单层底板，配套使用耐磨合金钢铲式斗齿，实现快速钻掘。
适用地层：淤泥、淤泥质粘土、粘土、塑性冻土、块状砂土、风化软基岩等经扰动后所取样的结构不易松散且克取强度较低的地层。
第二类：旋挖短螺旋钻头A:嵌岩螺旋单锥单螺岩石螺旋双平头单螺嵌岩钻头双锥单螺岩石螺旋双锥双螺岩石螺旋φ2500双锥双螺岩石螺旋双平头岩石螺旋特点：螺旋叶片起头可为锥头，亦可为平头，切削具为子弹头形截齿，布齿方式及螺旋叶片的型式可根据不同的地层，有很多种型式。
适用地层：坚硬土层、砂卵砾石层、强～弱风化岩层、有节理发育的坚硬冻土等克取强度较高的地层。
B:土层螺旋单头单螺土层螺旋钻头双头双螺土层螺旋钻头特点：螺旋叶片起头为平头，螺旋形式可分为单头单螺、双头单螺和双头双螺，其上焊耐磨合金钢铲式斗齿。
适用地层：含水层以上的粘土、砂土、塑性冻土等经扰动后所取样的结构不易松散且克取强度较低的地层。
第三类：旋挖岩石筒钻岩石筒钻爪簧式岩石筒钻开岩钻开岩钻取土效果特点：取岩筒体为环状筒体，无底板，切削具为子弹头形截齿，焊于筒体下缘。
可分为岩石筒钻、开岩钻及爪簧式岩石筒钻。
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常用钻具
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。
钻井分类:
1)圆柱式:用普通合金钢制成，管体横截面内外皆为圆形的钻铤
2)螺旋式: 用普通合金钢制成，管体外表面具有螺旋槽的钻铤。
3)无磁式:用磁导率很低的不锈合金钢制成，管体横截面内外径均为圆形的钻铤。
钻
铤的种类还有方钻铤和无磁螺旋钻铤等。
五、螺旋钻铤(spiral dirll collar)
螺旋钻铤的作用是可以减少粘附卡钻发生，它的圆钻铤外圆柱上面加工出三条右旋螺旋槽，在外螺纹接头部分留有一段305-560mm和内螺纹端接头部分留有475-610mm的不切槽的圆钻铤段，其重量比同尺寸的圆钻铤减少4%。
螺旋钻铤未列入API标准，但国外已有不少厂家生产，国产钻铤也已经正式投
入生产，其规格尺寸和国外产品相同。
六、钻具稳定器(stablizer)
1)稳定器俗称扶正器，在钻柱中适合的位置安放一定数量的稳定器组成钻柱的下部钻
具组合，能够在钻直井时防止井斜，钻定向井时控制井眼轨迹。
2)使用稳定器能够起到提高钻头工作稳定性的作用，从而使钻头的使用寿命延长，这
对金刚石钻头尤为重要。
常用的稳定器分为:三滚轮稳定器、可换套稳定器、整体螺旋稳定器、整体直棱稳
定器四种
七、无磁钻铤(non-magnetic drill collar)
无磁钻铤的结构与一般的钻铤相同，只是化学成分和机械性能等有别于普通钻铤。
无磁钻铤是定向井工程中具有特殊功能的钻具。
定向井用磁力测斜仪测定井眼倾斜角和方位角时，为使罗盘不受钻柱磁场的影响，在钻柱中必须配备一定长度的无磁钻铤，使磁力测斜仪位于无磁钻铤内合适的位置进行测斜，否则不能得到正确的测量结果。
八、钻具组合(drill assembly)
钻具是连通地面和井下的枢纽。
在转盘钻井时，靠钻柱来传递破碎岩石所需的能量，给井底施加钻压，以及定井内输送钻井液等。
在使用井下动力钻具钻井时,它承受井下动力钻具的反扭距，同时给井下动力钻具输送液体能量。
钻具由不同的部件构成，他的组成随着钻井条件和方法的不同而有所区别。
基本组成部件有：方钻杆、钻杆、钻铤、钻杆稳定器及转换接头等。
随着钻井先进工艺的不断发展，对钻柱的结构和性能要求越来越高，必须选择可靠性的钻柱。
常用的下部钻具组合:
1、满眼钻具组合(packed hole assembly)
所谓满眼钻具组合是指钻头上部的一段钻柱与井眼直径相等或者具有较小的间
隙的钻柱组合。
通常采用满眼钻柱组合有一下两种：
1)钻具稳定器组成的满眼钻具
一般由钻具稳定器组成的满眼钻具是用两个到三个钻具稳定器。
钻具稳定
器与井壁之间的间隙与满眼钻具组合的使用效果关系甚为重要，应当严格
控制，一般这一间隙越小越好，尤其是近钻头钻具稳定器和中钻具稳定器，
与井壁间的实际间隙过大往往导致满眼钻具组合实效。
2)塔式防斜钻具
所谓塔式钻具就是利用不同尺寸的圆钻铤组成的满眼防斜钻具。
这种钻具
下部采用较大尺寸的钻铤，由下而上其尺寸逐渐减小，状如宝塔，故称塔
式钻具
2、钟摆钻具组合(pendulum drill assembly)
在倾斜井段中，切点以下钻柱重量所产生减斜力，有促使钻头向铅直方向钻进
的趋势，很像钟摆的运动，利用这种原理组成的钻具成为钟摆钻具，钟摆钻具
有一下三种形式：
1)光钻铤(slick assembly)钟摆钻具组合
2)单钻具稳定器钟摆钻具组合
3)多稳定器钟摆钻具组合
3、钟摆-满眼钻具组合(pendulum drill-packed hole assembly)
满眼钻具接在钟摆钻具之上,即组成钟摆-满眼钻具组合方式
塔里木油田轮南井身结构钻具组合:
一开满眼钻具组合(packed hole assembly during first spud-in)
12 1/4"钻头+12 1/4"井底扶正器+8"螺旋钻铤+12 1/4"钻柱型扶正器+8"螺旋钻
铤"+8"随钻+8"螺旋钻铤+NC公*NC50母接头+5"加重钻杆+5"钻杆"+NC50公
*NC50母保护接头+NC50公接头*520旋塞+5 1/4"方钻杆(自下而上)
二开钟摆钻具组合(pendulun drill assembly during second spud-in)
8"钻头+430*4A10接头+6 1/4"螺旋钻铤+8 1/2"扶正器+6 1/4"螺旋钻铤+8 1/2"
扶正器+6 1/4"螺旋钻铤+6 1/4"随钻+6 1/4"螺旋钻铤+5"加重钻杆+5"钻杆+5
1/4"方钻杆(自下而上)
塔里木油田山前井钻具组合
一开满眼钻具组合(packed hole assembly during first spud-in)
26"钻头+26"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+接头+8"
螺旋钻铤+8"随钻+8"螺旋钻铤+接头+5"加重钻杆+5"钻杆+接头+下旋塞+5 1/4"
方钻杆
二开满眼钻具组合(packed hole assembly during second spud-in)
16"钻头+16"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+接头+8"
螺旋钻铤+8"随钻+8"螺旋钻铤+接头+5"加重钻杆+5"钻杆+接头+下旋塞+5 1/4"
方钻杆
三开满眼钻具组合(packed hole assembly during third spud-in)
四开钟摆钻具组合(pendulum tool assembly during fourth spud-in)
五开钟摆钻具组合(pendulum tool assembly during fifth spud-in)
九、钻柱工作状态
在钻井过程中，钻柱是在起下钻和正常钻进两种工序中交替工作的。
在起下钻时，钻柱处于受拉状态；而在钻进时状态比较复杂，处于受拉、压、扭等
状态。
在转盘钻进时，钻柱的工作状态和受力尤其复杂，钻柱好似一根细长的
旋转轴。
在部分自重产生的轴向压力作用下，下部钻柱不稳定而呈弯曲状态，
由于受到井眼的限制，可产生多次弯曲；上部钻柱由于旋转产生的离心力作用
也不保持直线状态，再加上扭距的作用，整个钻柱呈一个近似螺旋曲线的形式
进行着复杂的旋转运动。