钻铤的尺寸规格
第三节 钻铤
8 13/16
223.8
76.2
30或31
9.14或9.45
9 5/32
232.6
76.2
30或31
9.14或9.45
9 11/32
237.3
76.2
30或31
9.14或9.45
10 1/2
266.7
接头扣型
NC23-31 NC26-35 NC31-41 NC35-47 NC38-50 NC44-60 NC44-60 NV44-62 NC46-62 NC46-65 NC46-65 NC46-67 NC50-70 NC50-70 NC50-72 NC56-77 NC56-80 6 5/8 REG NC61-90 7 5/8 REG NC70-97 NC70-100 8 5/8 REG
9 3/4
247.6
10
254
11
279.4
内 英制 +1/160in
1 1/4 1 1/2
2 2 2 1/4 2 1/4 2 13/16 2 1/4 2 13/16 2 1/4 2 13/16 2 1/4 2 1/4 2 13/16 2 13/16 2 13/16 2 13/16 2 13/16 2 13/16 3 3 3 3
四、特础结构钻铤及用途 为减少井下复杂情况或达到其它目的，还有特殊结构或材料的钻铤。 1.异形钻铤 钻铤截面形状除应用最多的圆形外，还有方形、三角形和螺旋形等结
构，其目的在于减少与井壁的接触面积，减少卡钻的可能性。
图4.3.2 螺旋钻铤
②无磁钻铤。 无磁钻铤顾名思义即没有磁性的钻铤。用磁导率很低的不锈合金钢制
钻铤规格尺寸
孔
长
度
公制 +1.59-0mm
无磁钻铤及无磁承压钻杆
无磁钻铤及无磁承压钻杆技术要求1、适用范围本规范适用于Ф120.7mm、Ф165.1mm、Ф177.8mm无磁钻铤及Ф127mm、Ф88.9mm无磁承压钻杆等购置的无磁钻具，具体尺寸要求按照技术图纸（附件）执行。
2、技术要求2.1外形尺寸要求满足表1表12.2机械性能表性能及尺寸要求满足表2表22.3执行标准API Spec 7-1，API Spec 7-22.4磁性能2.4.1 当磁场强度为1×105 /4πA/m时，相对磁导率µr≤1.010高斯/奥斯特。
2.4.2沿内孔任意相距100mm的磁感应强度梯度ΔB≤0.05µT。
2.4.3 无磁材质结构为奥氏体结构，不允许出现不可逆磁化。
2.5 直线度每支无磁钻铤及无磁承压钻杆的直线度偏差为≤4.9mm。
2.6探伤2.6.1每只无磁钻铤及无磁承压钻杆都要进行全场超声波探伤。
2.6.2无磁钻铤及无磁承压钻杆超声波探伤应符API spec 7-1及SY-T 5144-2007的规定。
3、质量要求3.1对探伤后的无磁钻铤、无磁承压钻杆产品，要出具相应的探伤报告。
3.2要求提供包含单根无磁钻铤、无磁承压钻杆的炉号、化学成分、机械性能、外形尺寸的质量证明书。
4、供货要求4.1需提供生产加工全过程的检验结果和产品合格质量证书，并在到货的同时提交。
4.2产品接收经甲方验收合格的产品，由甲方接收。
5、质量保证1、钻井施工过程中，在正常情况下操作时，发生无磁钻铤、无磁承压钻杆井下事故以后，甲方及时通知乙方，乙方接到通知以后48小时之内到现场，对无磁钻铤事故进行分析，经协商确认是无磁钻铤、无磁承压钻质量所致，责任由乙方负责，由此造成的无磁钻铤、无磁承压钻损失和钻井全部直接损失由乙方承担，并在3个月内向甲方支付钻井直接经济损失费。
由甲方责任造成的无磁钻铤、无磁承压钻事故，其责任与损失由甲方承担。
2、如出现无磁钻铤、无磁承压钻事故，需要进行第三方失效检验或分析化验时，双方协商后到中国国家钢铁材料测试中心或中国石油天然气集团公司西安石油管材研究所进行失效检验及分析化验，确定责任方，并由其承担由此造成的钻井直接经济损失。
钻铤类产品介绍及工艺特点
钻铤类产品介绍及工艺特点由于钻压是靠钻柱重量形成的，所以钻柱下部受压应力。
钻进时，一般所受钻压数值都大于钻柱的压杆稳定临界值，因之下部受压部分的钻柱将在自重作用下发生弯曲。
弯曲的钻柱在旋转时将引起交变应力，导致钻柱疲劳破坏。
为了降低疲劳破坏的程度，应当减小弯曲应力。
这就要求尽量缩短受压段的长度，并增大其刚性。
因此，钻柱下端受压部分不使用钻杆而改用钻铤。
钻铤用厚壁无缝钢管制成，种类有圆钻铤、螺旋钻铤、无磁钻铤、方钻铤等。
普通钻铤：（整体钻铤）目前，公司已开发出长度12m以内的各种规格的钻铤系列产品，并且研制开发出新型双台肩螺纹石油钻铤，以适用于复合载荷下的深井、高压喷射钻井。
产品使用AISI4145H铬钼钢制造，对微量元素的含量进行有效的控制。
整体钻铤性能表以7英寸整体钻铤为例介绍此类产品：外径：7英寸（177.8㎜）；螺纹连接类型：NC50—70（4 1/2IF）；内径：57.2㎜/71.4㎜（2 1/4英寸或2 13/16英寸）；长度9150㎜/9450㎜；台肩倒角直径：164.7㎜；弯曲强度比：2.54：1/2.73：1；公称直径：174.3㎏/m或163.9㎏/m。
其中，弯曲强度比为：内螺纹危险断面抗弯截面模数与外螺纹危险断面抗弯截面模数之比。
螺旋钻铤：螺旋钻铤是在圆钻铤外圆柱面上加工出三条右旋螺旋槽。
在外螺纹端接头部分留有一段305~560㎜、内螺纹端接头部分留有一段457~610㎜不加工螺旋槽的圆钻铤段，以便于接卸操作和修扣。
重量比同尺寸的圆钻铤少4%。
在定向钻井中，因斜井较大，钻铤与井壁接触面积大，更容易发生粘吸卡钻，螺旋钻铤减少了与井壁的接触面积，所以得到了广泛的采用。
螺旋钻铤举例：B I 型钻铤：此类钻铤有3个螺旋槽，右旋均布。
外径：165.1㎜～177.8㎜（6 1/2～7英寸）；切削深度7.9±1.59㎜；导程1168±25.4㎜。
B II型钻铤：此类钻铤有3个螺旋槽，右旋，均布。
常用钻铤数据及钻压计算
常用钻铤数据及钻压计算钻铤数据是钻井施工中非常重要的参数，可以帮助工程师进行安全、高效地钻井作业。
常用的钻铤数据包括钻铤直径、钻头速度、钻压、旋转速度等。
1.钻铤直径：钻铤直径是指钻铤的外径尺寸，常见的钻铤直径有3.5英寸、4.75英寸、6.25英寸等。
钻铤直径的选择通常取决于井口直径、钻井目标以及工程要求等因素。
2.钻头速度：钻头速度是指钻铤与地层接触时的旋转速度。
钻头速度的选择要根据地层硬度、钻铤尺寸以及循环系统流量等因素综合考虑。
一般来说，对于软层地质，钻头速度可以适当提高；而对于硬岩地层，钻头速度则需要适当降低，以减少钻头磨损。
3.钻压计算：钻压是指施加在钻头上的力，也是钻井过程中的重要参数。
钻压的计算通常包括静态钻压和动态钻压。
静态钻压：静态钻压是钻井过程中，完全停止旋转时，杆柱自身重量作用下施加在钻头上的力。
静态钻压可以通过以下公式计算：P=(m*g*h)/A其中，P是静态钻压；m是钻铤每米的单位质量；g是重力加速度；h 是杆柱长度；A是钻铤的截面积。
动态钻压：动态钻压是指钻井过程中，钻铤旋转时施加在钻头上的力。
动态钻压可以通过以下公式计算：P=(m*a*L)/(A*N)其中，P是动态钻压；m是钻铤每米的单位质量；a是加速度；L是钻铤长度；A是钻铤的截面积；N是转速。
4.旋转速度：旋转速度是指钻铤每分钟的旋转次数。
旋转速度的选择要根据地层硬度、钻铤尺寸、钻头类型等因素进行调整。
通常，对于软层地质，可以适当提高旋转速度；而对于硬岩地层，旋转速度则需要适当降低，以减轻钻头磨损。
总结：钻铤数据和钻压计算是钻井施工的基础，通过合理选择钻铤直径、钻头速度、旋转速度以及计算钻压等参数，可以提高钻井作业的效率和安全性。
工程师在钻铤数据的应用中还应考虑到井型、地质特征以及工程需求等因素，综合分析并进行合理调整，以满足钻井作业的要求。
钻具常用接头尺寸
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*530 140.21 110.06171.45mm(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241.3mm（9-1/2”）钻头631*630210mm锻铣器4A11*4A10 431*430 203mm磨鞋431*430165mm钻铤4A11*4A10无磁短节411*410165mm MWD短节2A11*2A10121mmMWD444.5mm扶正器731*730310mm扶正器731*730214mm扶正器4A11*4A10158.8mm随钻震击器411*410 4A11*4A10 203mm随钻震击器631*630常见组合：444.5mmBIT + SUB(730*730) 228.6mmDC444mmSST+ SUB(731*630) 203.2mmDC311.1mmBIT + SUB(630*730) 228.6mmDC241.3mmBIT+ SUB(630*410) 177.8mmDC210mm锻铣器430*4A10/4A11*410203mm 磨鞋431*410311.1mmSST 731*630 203.2mmDC120.65mm动力钻具331*310 (定向接头)。
石油钻铤
在石油钻探过程中钻铤是钻柱的重要组成部分。
钻铤位于钻柱下部连接着钻头。
除了传递扭矩之外，还行程钻压以使钻头钻进。
在使用过程中，钻铤受环境的应力腐蚀作用及交变的弯曲疲劳应力是造成失效破坏的主要因素。
近几年由于不断发生石油钻铤的断裂事件，因此引起有关方面的极大重视。
钻铤原材料为电弧冶炼的42CrMo钢，热轧状态交货，生产厂将热轧状态的钻铤校直，粗加工，然后调质处理（860℃±10℃正火，790℃-800℃淬火，520℃-525℃回火），校直去应力回火为520℃保温6h出炉空冷，检验机械性能，精加工后交石油部使用。
一、AISI4145H钻铤用钢供货技术指标1、钢材的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T702《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差》第2组的规定。
2、冶炼方法：采用电弧炉+炉外精炼+真空脱气方法冶炼。
3、AISI4145H 钢的化学成分表1 单位为％3.1有害元素应符合表2规定表2 单位为％3.2 钢材成品化学成分允许偏差应符合GB/T222中表2的规定。
4、交货状态：钢材根据合同要求以退火状态交货,交货状态的钢材布氏硬度为187～229HBS。
5、力学性能钢材Φ25㎜热处理毛坯的力学性能应符合表3的规定。
表3表4 Φ25㎜热处理毛坯工艺5.1 对检验要求5.1.1 冲击检验：夏比V型冲击功，纵向冲击试样以三个为一组。
冲击试样尺寸：10×10×55㎜。
5.1.2 拉力试验为纵向毛坯。
6、末端淬透性钢材按GB225检测末端淬透性，热处理工艺和钢的淬透性值应符合表5规定。
表57、非金属夹杂物钢材按GB/T 10561进行非金属夹杂物检验，应符合表5的规定。
表5 单位：级8、低倍组织8.1 钢材的横向酸浸低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、裂纹、分层、白点、气泡、翻皮及夹杂等缺陷。
8.2 钢材的横向酸浸低倍组织要求:一般疏松≤2.0级;中心疏松≤2.0级;偏析≤2.0级.9、无损探伤钢材逐支进行超声波探伤，探伤标准：GB/T4162－91，精度为A 级。
常用接头尺寸
API 扣型 NC26=23/8"IF NC31=27/8"IF NC38=31/2IF NC40=4FH NC44 NC46=4IF NC50=41/2IF NC56
每英寸扣数 4 4 4 4
公扣小头直径 母扣台肩内径 mm mm 60.35 71.31 85.06 89.66 74.61 87.71 103.58 110.33
特殊
4A11 211 211 311 411 511 611
105 60.35 71.44 84.98 114.3 141.29 168.28
特殊
4A10 210 210 310 410 510 610
122 74.45 88 103.19 134.94 164.3 190.6
内平
内平
国内现场叫法
211×210 211×210 311×310 4A11× 4A10 411× 410
4 4 4
98.42 103.73 114.30 117.5
119.06 124.61 134.91 150.81
231× 230 331× 331 431× 430 531× 530 631× 630 731× 731 831× 830 321× 320 421× 420 521× 520 621× 620 211× 210 211× 210 311× 310 4A11× 4A10 411× 410
203.2mmDC
接头尺寸表
母扣端部台 公扣小端外 肩 内 径 扣型 231 231 正规 331 431 531 631 221 321 贯眼 421 521 621 径 (毫米) 45.17 54.2 64.89 90.46 110.2 130.02 70.08 77.44 96.21 126.78 150.37 贯眼 正规 扣型 (毫米) 230 230 330 430 530 630 220 320 420 520 620 65.1 78.6 91.3 119.9 142.8 154.7 94.5 103.9 124.11 150.5 0 731*730 731*730 4A11*4A10 411*410 631*630
钻具常用接头尺寸
431*430
165mm钻铤
4A11*4A10
165mmMWD无磁短节
411*410
121mmMWD短节
2A11*2A10
444.5mm扶正器
731*730
310mm扶正器
731*730
214mm扶正器
4A11*4A10
158.8mm随钻震击器
411*410
4A11*4A10
203mm随钻震击器
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，
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
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”
普通钻铤技术参数
普通钻铤技术参数机械性能(钻铤）外径OD屈服强度 0.2 Mpa 抗拉强度b Mpa 伸长率 4% 布氏硬度HB 夏比冲击功AKVJ mm in inch79.4-171.4 3 1/8-6 3/4 ≥758 ≥965≥13285-341 ≥54177.8-279.4 7-11 ≥689≥930螺纹连接部位应力分散槽钻铤螺纹类型内螺纹台肩面至后一牙长度±1.59mm 内螺纹圆柱段直径D cb+0.40,-0mm内螺纹圆柱段后的锥孔锥度±20.83mm/m外螺纹槽直径D G+0,+0-0.79mm可替代内螺纹台肩面至力分散槽长度L RG+0-3.18mmNC35 82.6 82.15 166.67 82.15 85.73NC38(3 1/2IF) 88.9 88.11 166.67 89.30 92.08 NC44 101.6 101.60 166.67 106.36 104.78 NC46(4IF) 101.6 106.76 166.67 109.93 104.78NC50(4 1/2IF) 101.6 117.48 166.67 120.65 104.78 NC56 114.3 121.84 250.00 134.14 117.48NC61 127.0 132.95 250.00 149.25 130.18NC70 139.7 152.00 250.00 171.05 142.886 5/8REG 114.3 134.14 166.67 137.72 117.487 5/8REG 120.7 133.35 250.00 162.72 123.838 5/8REG 123.8 149.25 250.00 184.94 127.00注：NC23、26、31与2 3/8IF螺纹因壁薄而不带连接部位应力分散模槽公司为优化钻铤原材料供应,新采用了M公司的 4 14 5 H钢材进行 20 3mm石油钻铤的生产。