石油钻井钻具现场使用与管理

钻具基础知识

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。 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。 NC螺纹也为V型螺纹, 表2-17所列的几种NC型接头与旧 API标准接头有相同的节圆直径、锥度、螺距和螺纹长 度，可以互换使用。
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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＜加厚处内径＜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。
一、前言 二、钻具基础知识 三、大港油田近几年钻具失效情况 四、钻具现场使用 五、钻具现场管理
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钻具生产工艺流程图
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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。
钻具现场使用与管理
主要内容
一、前言 二、钻具基础知识 三、大港油田近几年钻具失效情况 四、钻具现场使用 五、钻具现场管理
前
言
在钻井生产中，钻具是连通地面与地 下的枢纽，是钻井过程中不可缺少的组成 部分。钻具的状态和使用状况将对钻井施 工带来直接的影响。 由于对钻具认识不够、使用不当，一 旦发生钻具刺漏、钻具埋井等事故，不但 造成大量的资源浪费，而且会给井队造成 无法预知的损失。
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（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 Testing),又称中途测 试。
前
言
工程公司每年都需要投入4-5千万左右 的巨额资金购置一定数量的钻具，才能满 足正常的钻具使用需要。 在这种情况下，工程公司还是存在钻 具性能普遍较低、数量严重不足、周转紧 张、现场技术管理问题等，影响了井队的 正常生产。
前
言
因此，本次讲课的目的是： 一是让各位技术人员对钻具使用和现场管理有一个 更详实的认识，指导正确合理使用钻具，尽可能减 少钻具现场失效问题，保证钻井生产正常进行； 二是提请各位技术人员要爱惜工程公司的钻具资源。 钻具是属于工程公司的，任何人都应当爱惜公司的 资产。 下面，受工程公司的委托，做简要的介绍，供现 场使用人员参考，不当之处，请予以批评指正！
MPa 2 lb/in MPa 2 lb/in MPa 2 lb/in
D 379.21 55000 586.05 85000 655.00 95000
E 517.11 75000 723.95 105000 689.48 100000
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95（X） 655.00 95000 861.85 125000 723.95 105000
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数字型接头与旧API接头的区别
数字型接 NC26 头 旧 API 接 2 38 IF 头
NC31
2 7 8 IF
NC38
3 12 IF
NC40
4IF
NC46
4FH
NC50
4 12 IF
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2、钻铤 结构特点：管体两端直接车制丝扣，无专门接头； 壁厚大(38-53毫米）， 重量大，刚度大。 主要作用： (1)给钻头施加钻压; (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 〃。
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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，一般是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。
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常用钻杆规范（内径、外径、壁厚、线密度等）
物理性能 最小屈 服强度 最大屈 服强度 最小抗 拉强度 钻 杆 钢 级
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3.方钻杆 类 型：四方形、六方形 特 点：壁厚较大，强度较高 主要作用：传递扭矩和承受钻柱的全 部重量。 常用尺寸：89mm(3.5英寸)，108mm (4.5英寸)，133.4mm (5.5英寸)。
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4.稳定器 类型：刚性稳定器、不转动橡胶套稳定 器、滚轮稳定器。 作用： 1）防斜； 2）控制井眼轨迹。
105（G） 723.95 105000 930.79 135000 792.90 115000
135（S） 930.70 135000 1137.64 165000 999.74 145000
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（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
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二、钻柱的工作状态及受力分析 （一）钻柱的工作状态 1. 起下钻工况下 直井：直的拉伸、滑动。 斜井：随井眼倾斜和弯曲，滑动。 2. 正常钻进工况下 上部受拉伸，下部受压弯曲；在扭矩 作用下旋转运动。
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3. 钻柱的旋转运动形式 （1）自转 钻柱象一根柔性轴，围绕自身 轴线旋转。 均匀磨损，易发生疲劳破坏。 （2）公转 钻柱象一个刚体，围绕着井眼 轴线旋转并沿着井壁滑动。 产生偏磨。 （3）公转与自转的结合 弯曲钻柱围绕井眼轴线旋转，同时 围绕自身轴线运动。