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钻井技术员工作手册

工程地质技术大队

常用牙轮钻头规格
钻头号
钻头直径
（mm）
钻头重量
≈kg
钻头高度（mm）
扣型
水眼
数目
直径（mm）
5
118+1.0
6
175
231
3
12
8
190+1.5
20
245
421
3
22
9
215+1.5
35
275
421
3
22

81/2″
41.3
245
431
3
喷射
10
244+1.5
45
295
421
3
24
10A
250+1.5
48
300
421
3
24
12
295+1.5
75
345
621
3
25
13
311+2.0
100
400
621
3
23—20

121/4″
100
400
631
3
喷射
16
394+2.0
——
440
620
——
——
18
445+2.0
——
505
620
——
——

常用PDC钻头规格
型号
钻头尺寸
钻头技术规范
推荐钻井参数
mm
in
切削齿数
保径长度mm
喷觜数
接头扣型
钻压KN
转速r/min
排量l/s
R125D
180
71/12
18
60-120
3
NC50
41/2REG
20-60
60-280
10-40
203
8
21
60-120
3
30-60
60-280
10-40
215
81/2
22
60-120
3
30-60
60-280
10-40
R235D
180
71/12
20
60-120
4
31/2REG
41/2REG NC50
30-80
60-280
10-40
203
8
24
60-120
4
30-80
60-280
10-40
215
81/2
26
60-120
4
30-80
60-280
10-40
R335D
203
8
24
60-120
5
41/2REG NC50
30-80
60-280
10-40
215
81/2
26
60-120
5
30-80
60-280
10-40
R225D
215
81/2
38
60-120
6
41/2REG NC50
30-80
60-280
10-40
R433
200
77/8
34
60-120
4
41/2REG NC50
30-80
60-280
10-40
215
81/2
39
60-120
4
30-80
60-280
10-40
R333
200
77/8
24
60-120
3
41/2REG NC50
30-80
60-280
10-40
215
81/2
26
60-120
3
30-80
60-280
10-40

常用取芯PDC钻头规格
钻头尺寸
钻头技术规范
推荐钻井参数
mm
in
保径长度mm
流道面积
mm2
取芯筒尺寸mm
钻压KN
转速r/min
排量l/s
101.6
4
20-60
100-180
171.45×101.6
30-80
60-300
22-35
215.9
81/2

接头扣型尺寸
扣
型
公扣
代号
公扣小
端外径
母扣
代号
母扣端部
台肩内径

正
规
扣
231
231
331
431
531
631
45.17
54.20
64.89
90.46
110.20
131.02
230
230
330
430
530
630
65.1
78.6
91.3
119.9
142.8
154.7

接头扣型尺寸
扣
型
公扣
代号
公扣小
端外径
母扣
代号
母扣端部
台肩内径

贯
眼
式
221
321
421
521
621
70.08
77.44
96.21
126.78
150.37
220
320
420
520
620
94.5
103.9
124.1
150.5
174.1

内
平
式
211
211
311
411
511
611
60.35
71.44
84.93
114.30
141.29
168.28
210
210
310
410
510
610
74.45
88
103.19
134.94
164.3
190.9

常用钻杆规范
加厚
型式
通称
尺寸
外径
壁厚
内径
理论重量
光管
（kg/m）
加厚部分
内加厚
27/8″
73
9.19
54.6
14.48
1.45
41/2″
114.3
8.56
97.2
22.31
2.63
5″
127
7.52
112.0
22.51
3.00
外加厚
27/8″
73
5.51
9.19
62
54.6
9.18
14.48
1.09
1.09
41/2″
114.3
8.56
10.92
97.2
92.5
22.31
27.84
2.54
2.54
内外加厚
41/2″
114.3
10.92
92.5
27.84
3.90
5″
127
9.19
108.6
26.71
3.90

方钻杆规范
尺

寸
对
边
宽
对
角
宽
内

径
全

长
接头规范
重量（kg/m）
上接头
（反扣）
下接头
（正扣）
3″
76.2
100.01
44.5
12.20
630
430
210
40
31/2″
88.9
115010
57.2
12.20
630
430
310
321
49
41/4″
107.95
141.29
69.9
12.2-16.5
630
430
410
420
68.8
51/4″
133.35
175.42
82.6
12.2-16.5
630
510
520
104.0
6″
152.4
200.02
88.9
12.2-16.5
630
620
139

钻铤规范
尺
寸
外径
内径
重量
kg/m
长度
（m）
体积
（l/m）
容积
（l/m）
扣型
31/2″
88.9
38.10
39.80
9.14
5.09
1.13
23/8″内平
51/4″
146.05
71.44
111.15
9.14
12.78
3.96
4″ 贯眼
61/4″
158.75
71.44
123.56
9.14
15.89
3.96
4″ 内平
7″
177.8
71.44
163.20

20.91
3.96
41/2″内平
8″
203.2
76.20
223.91
27.83
4.54
65/8″正规
9″
228.6
76.20
286.00
12.80
36.46
4.54
51/2″内平

浮力系数表
比重
系数
比重
系数
比重
系数
比重
系数
1.00
1.03
1.05
1.08
1.10
1.12
1.15
1.17
1.20
1.22
1.25
1.27
1.29
1.30
1.32
0.872
0.869
0.866
0.862
0.859
0.856
0.853
0.850
0.847
0.844
0.841
0.838
0.835
0.834
0.832
1.34
1.35
1.37
1.39
1.40
1.41
1.44
1.45
1.46
1.49
1.50
1.51
1.54
1.55
1.56
0.829
0.828
0.826
0.823
0.822
0.820
0.817
0.815
0.814
0.810
0.809
0.807
0.804
0.803
0.801
1.58
1.60
1.61
1.63
1.65
1.68
1.70
1.73
1.75
1.77
1.80
1.82
1.84
1.85
1.87
0.798
0.796
0.795
0.792
0.789
0.786
0.783
0.780
0.777
0.774
0.771
0.768
0.765
0.764
0.762
1.89
1.90
1.91
1.94
1.95
1.96
1.99
2.00
2.01
2.04
2.06
2.08
2.11
2.13
2.16
0.759
0.758
0.756
0.752
0.751
0.749
0.746
0.745
0.743
0.740
0.737
0.734
0.731
0.728
0.725

常用钻杆分级标准
级 别
钻 杆
1
2
3
备注
5″
台肩
11～13
8.5～11
6～18.5
以上尺寸均指钻杆接箍单位：mm
外径
157～162
152～157
147～152
41/2″
内
平
台肩
8～10
5.5～8
3～5.5
外径
151～156
146～151
141～146
41/2″
贯
眼
台肩
8.6～11
6～8.6
4.5～6
外径
141～146
136～141
133～136

钻铤分级标准
级别
1
2
规范
7″
61/4″
53/4″
7″
61/4″
53/4″
标准外径
178
159
146
178
159
146
台阶厚度
9
8
8
7
5
6
最小外径
173
153
141
168
146
136

常用方补心规范
名 义
尺 寸
（时）
方 孔
尺 寸
（mm）
外方尺寸（mm）
P─450转盘
MR─175转盘
3″
41/2″
41/4″
5″
80±1
117±1
113±1
137±1
325
325
325
3258
340
340
340
340

分公司常用钻具结构
表层钻具结构：
φ445+φ178钻铤×18m+φ195方接头+φ178钻铤 ×9m+φ195方接头+φ178钻铤 ×9m+φ159钻铤 ×52m
直井钻具结构：
φ203钻头+φ178钻铤×18m+φ195方接头+φ178钻铤×9m+φ195方接头+φ178钻铤×9m+φ159钻铤×72m

φ215钻头+φ178钻铤×18m+φ210方接头+φ178钻铤×9m+φ210方接头+φ178钻铤×9m+φ159钻铤×72m

∮215 mm（PDC）＋∮214 mm螺扶＋∮178 mm钻铤(2m)＋∮214 mm螺扶＋∮178 mm钻铤(9m )＋∮214 mm螺扶＋∮178mm钻铤（18m）＋∮214 mm螺扶＋∮178 mm钻铤(9m )＋∮159mm无磁钻铤（9m）＋∮159 mm钻铤（90m）

定向井钻具结构
1． 直井段：
∮220 mm（PDC）＋∮178 mm钻铤(18m)＋∮214 mm螺扶＋∮159mm无磁钻铤（9m）＋∮214 mm螺扶＋∮159 mm钻铤（95m）
2．造斜段：
∮215mm（PDC）＋∮165 mm单弯螺杆（0.75-1.25）＋直接头＋∮159mm无磁钻铤（9m）＋∮159mm钻铤（54m）
3．增斜段：
∮215mm（PDC）＋∮214 mm螺扶＋∮159mm无磁钻铤（9m）＋∮159mm钻铤（18m）＋∮214mm螺扶＋∮159mm钻铤（9m）＋∮214mm螺扶＋∮159mm钻铤（95m）
4．稳斜段:
∮215 mm (PDC) ＋∮214mm螺扶＋∮159mm无磁钻铤（9m）＋∮159m钻铤（9m）＋∮214mm螺扶＋∮159mm钻铤（9m）＋∮214mm螺扶∮159mm钻铤（95m）
∮215 mm (PDC) ＋∮198mm螺扶＋∮159mm无磁钻铤（9m）＋∮198mm螺扶＋∮159mm钻铤（9m）＋∮198mm螺扶＋∮159mm钻铤（95m）

钻井液有关计算公式
1、 加重剂用量计算公式：
w加=
式中：w加──所需加重剂的重量、吨；
r原 ──加重前泥浆比重
r重 ──加重后泥浆比重
r加 ──加重料的比重
v原 ──加重前的泥浆体积、米3；
2、 泥浆循环一周所需时间计算公式：
T=
式中：T ──泥浆循环一周的时间、分；
V井──井眼体积 升；
V柱──钻柱体积 升；
Q泵──泥浆泵排量 升/秒；
3、泥浆上返速度计算公式：
V返==
式中：V返 ──泥浆上返速度 米/秒；
Q泵──泥浆泵排量 升/秒；
D井──井径 厘米；
d柱──钻柱外径 厘米；
H封──封固高度 米；
Q替──替泥浆量 米3；
Q环容──环形容积 米3；
t替──替泥浆量 秒；
4、 漏速度的计算公式：
V漏=
式中：V漏──漏失速度 米3/小时；
Q替──漏失量 米3；
t时──漏失时间 小时；
5、 井底温度计算：
T=T0+
式中：T──井底循环温度 0C；
T0──井口循环温度 0C；
H──井深 米；
6、配置泥浆所需粘土和水量计算：
粘土量W土=
水量Q水=V泥
式中：W土──所需粘土的量 吨；
V泥──所需泥浆量 米3；
r水──水的比重
r土──土的比重
r泥──泥浆比重
Q水──所需水量 米3；
7、 低比重所需水量计算
Q水=
式中：Q水──所需水量 米3；
V原──原泥浆体积 米3；
r原──原泥浆比重
r稀──稀释后泥浆比重
r水──水的比重

5″钻杆不同井眼起钻泥浆液面下降表（米）
钻杆长 　　　　
液面下降
　井眼
10
20
30
50
80
90
81/2″
1.01
2.02
3.06
5.05
8.08
9.09
95/8″
0.79
1.58
2.37
3.95
6.32
7.11
121/4″或133/8″套管内
0.45
0.90
1.35
2.25
3.60
4.05

5″钻杆不同排量时泥浆在不同井眼中上返速度（米/秒）

排量 　　　　　 速度
10米容积
井径
18升
20升
23升
８1/2″
0.37
0.75
0.83
0.96
２２０
0.38
0.70
0.78
0.90
９1/2″
0.46
0.54
0.60
0.69
９5/8″
0.47
0.52
0.58
0.67
９3/4″
0.48
0.50
0.56
0.64
２５０
0.49
0.49
0.55
0.63
121/4″
0.76
0.28
0.32
0.36
135/8″
0.94
0.22
0.25
0.28

5″钻杆不同排量时泥浆在不同井眼中上返速度（米/秒）
25升
30升
35升
40升
45
50升
1.05
1.27
1.48
1.69
1.90
2.11
0.98
1.18
1.38
1.57
1.77
1.97
0.75
0.90
1.05
1.20
1.35
1.51
0.73
0.87
1.02
1.17
1.31
1.46
0.699
0.83
0.98
1.12
1.26
1.40
0.68
0.82
0.96
1.10
1.23
1.37
0.39
0.47
0.55
0.63
0.71
0.79
0.31
0.37
0.43
0.49
0.55
0.61

加重一立方米泥浆所需重晶石用量表（公斤）
所需比重
原浆比重
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
1.20
72
148
226
307
392
1.25

74
150
230
313
1.30

75
153
235
1.35

79
156
1.40

78
1.45

1.50

1.55

1.60

1.65

1.70

1.75

1.80

加重一立方米泥浆所需重晶石用量表（公斤）

1.50
1.55
1.60
1.65
1.70
1.75
1.80
1.85
1.20
480
571
666
765
869
977
1090
1209
1.25
400
489
583
680
782
888
1000
1116
1.30
320
408
500
595
695
800
909
1023
1.35
240
326
416
510
609
711
818
930
1.40
160
244
333
425
521
622
727
837
1.45
80
163
250
340
434
533
636
744
1.50

81
166
255
347
444
545
651
1.55

83
170
260
355
454
558
1.60

85
173
266
363
465
1.65

86
177
272
372
1.70

88
181
279
1.75

90
186
1.80

93

常用钻井泥浆泵排量与压力
兰石3NB——1000泵排量表
冲数
输入
功率
缸套内径（毫米）
110
120
130
140
150
160
170
150
1000
16.74
19.95
23.39
27.10
31.10
35.40
44.00
140
933
15.63
18.62
21.84
25.30
29.00
33.00
37.30
130
867
15.11
17.29
20.28
23.50
26.90
30.70
34.70
120
800
13.95
15.96
18.72
21.70
24.91
28.70
32.00
110
733
12.79
14.63
17.16
19.90
22.80
26.00
29.30
1

0.112
0.133
0.156
0.181
0.207
0.236
0.267
最大工作压力kg/cm2
403
388
289
249
227
191
169
容积效率100％，机械效率90％

兰石3NB——1300泵排量表
冲数
输入
功率
缸套内径（毫米）
110
120
130
140
150
160
170
140
1300
16.89
20.13
23.59
27.36
31.42
35.73
40.36
130
1213
15.77
18.79
22.02
25.55
29.33
33.36
37.67
120
1126
14.63
17.44
20.44
23.71
27.22
30.96
34.99
110
1040
13.51
16.10
18.87
21.89
25.13
28.57
32.29
100
954
12.39
14.76
17.31
20.07
23.05
26.22
29.60
1

0.121
0.144
0.168
0.195
0.224
0.255
0.288
最大工作压力kg/cm2
519
436
371
320
279
246
217
容积效率100％，机械效率90％

F—1000泥浆泵排量及压力表
缸
径
压
力kg
冲 功 率
数
63/4″
61/″
61/″
6″
61/″
61/2″
61/″
61/″
61/″
61/″
171
165
159
152
145
1401
133
129
119
112
163
176
191
208
226
247
270
298
330
368
150
1071
44
40.8
37.7
34.7
31.9
29.2
26.6
24.1
21.8
19.5
140
1000
41.1
38
35.2
32.4
29.8
27.2
24.9
22.5
20.3
18.2
130
929
38.1
35.2
32.4
30.1
27.6
25.4
23.1
20.9
18.9
16.9
120
857
35.2
32.4
30.2
27.8
25.5
23.1
21.3
19.3
17.4
15.6
110
786
32.3
26.9
27.6
25.5
23.1
21.4
19.5
17.7
15.9
14.3
100
714
29.3
27.6
25.1
23.2
21.3
19.5
17.7
16.1
14.5
13.1
1

0.29
3
0.27
6
0.25
1
0.23
2
0.21
3
0.19
5
0.17
7
0.16
1
0.14
5
0.13
1

T─1000泥浆泵排量表
冲数
缸
功 径
率
7″
(178m/m)
61/2″
（165）
6″
(152)
51/2″
(140)
5″
(127)
41/2″
(114)
排量L/S
60
316
18.88
16.38
13.88
11.66
9.72
7.77
80
420
25.27
21.66
18.61
15.55
12.77
10.55
100
524
31.50
27.10
23.20
19.40
16.10
13.00
110
578
34.72
30.00
25.55
21.38
17.77
14.44
120
650
37.77
32.50
27.77
23.33
19.44
15.55
130
682
40.95
35.23
30.16
25.22
20.93
16.90
140
736
44.16
38.05
32.50
27.22
22.5
18.05
1

0.315
0.271
0.232
0.194
0.161
0.130
允许泵压Mpa
15.2
17.6
20.7
24.6
29.8
36.8

水泥添加剂功用一览表
功 用
添 加 剂
水 泥 类 型
缩 短
候 凝
时 间
（速凝剂）
HA─5
NH4Cl、CaCl2混合物
火山灰水泥和
所有API水泥
绿化钙
CFR─2
石膏水泥
API、B、C及G级水泥
延长
稠化
时间
（缓凝剂）
木质磺酸钙
火山灰水泥和
所有API水泥
木质磺酸钙
CFR─1
HR─12
P02 m i×140和所有API、D、E及G级水泥
羧甲基羟乙基纤维素
API水泥一硅藻土水泥系列

水泥添加剂功用一览表
效 益
其 它 用 途
高早期强度
表层套管、浅井及打水泥塞用
斜向器用水泥塞、提高水泥浆比重
快 凝
井 漏
延长稠化时间
用于中等温度的缓凝剂
降低粘度、改善流动性能
降低粘度、提高水泥浆比重
降低粘度、改善流动性能（用于极高温度的缓凝剂）
低失水

常用各种钻具容积表
方钻杆容积：
规 范
（″）
内 径
（mm）
长 度
（m）
容 积
（l/m）
4″
69.9
12～14
3.837
5″
82.6
5.359

水龙带容积
规 范
（″）
内 径
（mm）
长 度
（m）
容 积
（l/m）
3″
　　76
18
81.6
4″
102
18
145.6

钻具容积
规范
（″）
外径
（mm）
壁厚
（mm）
内径
（mm）
容积
（l/m ）
体积
（l/m）
27/8″
5.51
62
3.018
1.166
9.19
54.6
2.34
1.843
31/2
6.45
76
4.534
1.669
9.35
70.2
3.869
2.335
11.4
66.1
3.430
2.774
41/2″
6.88
100.5
7.929
2.327
8.56
97.2
7.47
2.839
10.00
94.0
6.936
3.319
10.92
92.5
6.717
3.539

钻具容积
规范
（″）
外径
（mm）
壁厚
（mm）
内径
（mm）
容积
（l/m）
体积
（l/m）
5″
127
9.19
108.6
9.258
3.403
53/4″
钻铤
146
35.5
75
4.416
12.317
44.5
57
2.550
14.183
7″钻铤
178
49.0
80
5.024
19.848
53.0
71
3.957
20.915
8″钻铤
203
51.0
101
8.008
24.341

钻具在不同井眼中的环形容积
井眼
(mm)
钻具外径(mm)
环形容积(l/m)
井眼
(mm)
钻具外径
(mm)
环形容积
(l/m)
190
7″(178)
61/2″(156)
53/4″(149)　　　
5″(127)
41/2″(114)
3.47
8.50
11.61
15.69
18.09
198
7″
61/4
53/4″
5″
41/2″
5.91
10.94
14.05
18.12
20.58
195
7″
61/4
53/4″
5″
41/2″
4.98
10.01
13.12
17.20
19.60
203
7″
61/4
53/4″
5″
41/2″
7.48
12.51
15.62
19.70
22.10

钻具在不同井眼中的环形容积
井眼
(mm)
钻具外径
(mm)
环形容积
(l/m)
井眼
(mm)
钻具外径(mm)
环形容积
(l/m)
213
7″(178)
61/4″(156)
53/4″(149)　　　
5″(127)
41/2″(114)
3.47
15.78
18.89
22.97
25.43
311
(121/4″)

9″(228)
8″(203)
7″
61/4″
53/4″
5″
41/2″
35.13
43.59
51.08
56.10
59.22
63.29
65.75
215
(81/2″)
7″
61/4″
53/4″
5″
41/2″
11.43
16.45
19.57
23.64
26.10

油管体积及内容积表
规范
（″）
外径（mm）
壁厚
（mm）
内径
（mm）
容积
（l/m）
体积
（l/m）
11/2″
48.3
4
40.3
1.2749
0.5564
2″
60.3
5
50.3
1.9861
0.8682
21/2″
73
5.5
62.0
3.0175
1.1657
3″
88.9
6.5
75.9
4.5222
1.6818
31/2″
101.6
6.5
88.6
6.1622
1.9410

处理卡钻计算公式及数据
1、卡点深度
L=K K=21F
式中：L────卡点深度 米
e────平均伸长 厘米
p────平均拉力 吨
K────计算系数（见表）
F────管体截面积 厘米2
2、钻杆允许扭转圈数
N=KN
式种：N────允许扭转圈数 圈；
K────扭转系数（见表） 圈/米；
H────卡点深度 米；
3、泡油量计算：
Q=K π（D2─D12）H+πd2h
式中：Q────泡油量 米3
K────附加系数 一般1.2-1.5
D────井径
D1────钻杆外径 米
d────钻杆内径 米
H────钻杆外油柱高 米
h────钻杆内油柱高 米
卡点计算系数K值表
外径
（″）
壁厚
（mm）
F
（cm2）
K
注
27/8″
7
9
9.19
14.5
18.0
18.43
305
380
387
苏联
国产
API
31/2″
8
9
9.35
11
11.41
20.3
22.5
23.36
26.8
27.77
425
475
491
566
583
苏联
国产
API
国产
API
卡点计算系数K值表
外径
（″）
壁厚
（mm）
F
（cm2）
K
注
41/2″
8
9
10
10.92
11
26.7
29.7
32.8
35.47
35.7
571
623
697
745
747
苏联
国产
苏联
API
国产
5″
7.518
9
9.195
11
28.23
33.36
34.03
40.09
593
701
715
842
API
国产
API
国产

钻杆扭转系数K值
外径
（″）
扭 转 系 数 （圈/米）
国 产
苏联
API
D55
D55
D75
E
D
E
P105
27/8″
0.00999
0.0118
0.01362
0.00999
0.00703
0.00957
0.0134
31/2″
0.0082
0.0097
0.01119
0.0082
0.00577
0.00787
0.01101
41/2″
0.00638
0.00754
0.0087
0.00938
0.00449
0.00612
0.00856
5″
0.00574
0.00679
0.00784
-------
0.00404
0.00551
0.00771

物质比重
物质名称
比重
物质名称
比重
水
海水
酒精
石油
汽油
柴油
煤油
机油
甘油
水银
沥青
硫酸（100％）
硝酸（100％）
1.0
1.026
0.79
0.85-0.89
0.70-0.75
0.86-0.87
0.78-0.82
0.90-0.91
1.26
13.559
1.1-1.5
1.89
1.513
盐酸（40％）
氢氟酸（40％）
重晶石
单宁
烧碱
纯碱
芒硝
氯化钙
氢氧化钙
氯化钠
生石灰
水泥
石膏
1.20
1.11-1.13
4-4.5
1.69
2.10
2.53
1.4-1.5
2.5
2.348
2.17
2.7
3.15
2.96

物质比重
物质名称
比重
物质名称
比重
木材
杉木
橡胶
硬橡胶
毛毡
有机玻璃
普通玻璃
水玻璃
软木
干砂
泥岩
页岩
0.4-1.05
0.29
1.3-1.8
1.8
0.24-0.38
1.18
2.5-2.7
2.0-2.4
0.25-0.45
1.4-1.6
1.5-2.0
1.9-2.6
砂岩
灰岩
砾岩
干粘土
卵石
金刚石
褐煤
烟煤
无烟煤
焦碳
石棉
硫磺
2.0-2.7
2.6-2.8
1.75
1.8
1.8-2.0
3.4-3.6
1.2-1.5
1.27
1.5
1.25-1.4
2.1-2.8
2.07

物质比重
物质名称
比重
物质名称
比重
钢
铸铁
熟铁
铝
黄铜
紫铜
铅
黄金
银
锰
锌
赤铁矿
7.85
7.15
7.69
2.77
8.4-8.86
8.89
11.34
19.361
10.5
7.44
6.872
4.9
褐铁矿
菱铁矿
黄铁矿
石墨
高岭土
混凝土
松香
汞
凝析油
空气
天然气
硫化气
3.4-4.0
3.8
2
1.8-2.35
2.2
1.8-2.5
1.07
13.559