钻杆最新发展研究

《钻杆最新发展研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钻杆技术发展情况石油钻具类产品泛指石油、天然气开采业用于地层钻探开采的专用管材，石油钻具是石油工业中不可替代型高科技含量的工具类产品，属消耗型，其广泛被用于石油开采、地质勘探和深井开挖等地下深层作业。石油钻具包括钻铤、钻杆、转换接头、扶正器等，其中钻铤、钻杆为最主要的两种石油钻具产品。钻杆是钻柱的基本组成部分，主要用于传递扭矩、输送钻井液，以及在钻井过程中不断连接钻杆，以达到不断加深井眼的目的。钻杆又分为普通钻杆、方钻杆和加重钻杆等。普通钻杆是钻柱的主要组成部分，上面连着方钻杆，下面连着钻铤，其作用是传递扭矩，

2、使钻头向下钻进，加深井眼。方钻杆位于钻柱的最上端，其主要作用是传递扭矩，工作是承受钻柱的重量，由驱动部分（正方形或六角形）、上部接头（左旋螺纹）、下部接头（右旋螺纹）组成，最常用的是正方形的方钻杆。加重钻杆是普通钻杆与钻铤之间的过渡钻柱段，它能有效地缓解钻铤与钻杆在结合中过渡段的应力集中，提供钻压并能有效地减少钻柱与井壁的连接面积及外径磨损率。随着牙轮钻进，空气潜孔锤钻进，气举反循环钻进等钻探工艺的推广使用，API系列井内钻柱构件和井下工具也得到了越来越广泛的应用。尤其是连接钻柱构件的API系列钻具接头螺纹，更

3、是起着不可或缺的作用。钻杆接头螺纹按被检测石油钻杆接头螺纹的型式可分为：数字型螺纹（NC）、内平型螺纹（IF）、贯眼型螺纹（FH）和正规型螺纹（RGE）。数字型（NC）螺纹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）。数字型螺纹是API推荐优先使用的螺纹，该型螺纹按锥度可分为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。　内平型

4、（IF）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，钻井液流动阻力小，但外径较大，容易磨损。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，其它规格螺纹因结构尺寸与相应的数字型螺纹完全相同，故具有互换性。但该型螺纹因其牙型结构易导致应力集中，故API已将其淘汰，其中包括41/2IF和4IF，取而代之的是NC50和NC46数字型螺纹。贯眼型（FH）钻杆接头螺纹连接内外加厚钻杆，形成

5、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、钻铤和钻头等。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。正规型（R

6、GE）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。被淘汰螺纹与数字型螺纹互换情况见表一。表一螺纹互换类型

7、对照表序号淘汰类型螺纹数字型螺纹1234562IF2IF3IF4FH4IF4IFNC26NC31NC38NC40NC40NC50随着世界经济的发展，石油天然气的需求不断增长，且近年来有逐渐加速的趋势。但是国际大型石油天然气开发项目却都集中在深井、深海井、高腐蚀性井等领域，开采难度明显加大。根据埃克森美孚的预测，容易开采的普通井比例将由2003年得80%下降到2010的57%，说明石油天然气已转向开采难度大的非常规资源的开发。这表明，仅仅API系列井内钻柱构件和井下工具已不能满足日益苛刻的钻井作业要求，必须不断地

8、研究开发满足最新钻井技术要求的钻杆新产品，因此各钻杆生产厂家都不断开发研究新型产品。比较有代表性的是美国格兰特-普莱迪科公司（GrantPrideco）的双台肩钻具技术。这种双台肩接头产品主要具有如下优点：1、增加接头的抗扭强度2、采用流线型优化设计，增加接头的内径，从而显著降低钻具内沿程循环压耗，同时减小接头外径，从而大大改善钻具的可打捞能力，并相应地降低环空循环压耗，提高接头的水力