常用钻具基础知识.ppt

常用钻具基础知识主讲人：刘京华主讲人：刘京华主讲人：刘京华主讲人：刘京华2012201220122012年年年年9 9 9 9月月月月6 6 6 6日日日日Contents前期工作回顾1Click to add Title2Click to add Title3Click to add T一、钻杆 钻具是方钻杆、钻杆、钻铤、转换接头、钻柱稳定钻具是方钻杆、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。井管串称为钻柱。一、钻杆一、钻杆 1 1、钻杆的作用、钻杆的作用 钻杆是钻柱的基本组成部分，它主要用于传递扭矩，钻杆是钻柱的基本组成部分，它主要用于传递扭矩，输送钻井液。在钻井过程中不断连接钻杆，则不断增长输送钻井液。在钻井过程中不断连接钻杆，则不断增长钻柱，从而达到不断加深井眼的目的。钻柱，从而达到不断加深井眼的目的。一、钻杆 2 2、钻杆的结构钻杆的结构 钻杆由管体及钻杆接头（内螺纹接头、外螺纹接头）钻杆由管体及钻杆接头（内螺纹接头、外螺纹接头）两部分组成。现用钻杆的管体与接头是采用对焊方法连两部分组成。现用钻杆的管体与接头是采用对焊方法连接在一起。为了增大接头连接处的强度，管体两端对焊接在一起。为了增大接头连接处的强度，管体两端对焊部分是加厚的，部分是加厚的，钻杆按制造方法分为有细扣钻杆和对焊钻杆钻杆按制造方法分为有细扣钻杆和对焊钻杆.前者已前者已淘汰使用淘汰使用,后者在加过程中后者在加过程中,为增加管体与接头连接处的强为增加管体与接头连接处的强度度,管体两端对焊部分是加厚的管体两端对焊部分是加厚的,加厚形式分内加厚加厚形式分内加厚,外加外加厚厚,内外加厚三种内外加厚三种,分别用英文字母分别用英文字母 IE,UE,IUEIE,UE,IUE表示表示.见图见图2-22-2。内加厚钻杆在钻井过程中内加厚钻杆在钻井过程中,钻井液循环时流动阻力大钻井液循环时流动阻力大,但接头但接头磨损较少磨损较少;外加厚钻杆在外加厚钻杆在 工作中钻井液循环时流动阻力小，工作中钻井液循环时流动阻力小，但接头磨损较大；而内外加厚钻杆综合以上两种特点但接头磨损较大；而内外加厚钻杆综合以上两种特点,多多使用与较大尺寸钻杆。使用与较大尺寸钻杆。3 3、钻杆的钢级、钻杆的钢级钻杆的管体是用高级无缝钢管制成钻杆的管体是用高级无缝钢管制成,常用钢级常用钢级E-75E-75、X-95X-95、G-G-105105、S-135S-135等等4 4个级别个级别,分别用代号分别用代号E E、X X、GG、S S表示其中表示其中X X级、级、GG级、级、S S级为高强度钻杆。纲级代号后的数字表示该纲级钻杆所级为高强度钻杆。纲级代号后的数字表示该纲级钻杆所承受最小抗拉屈服强度的千分之一承受最小抗拉屈服强度的千分之一,单位是磅力单位是磅力/平方英寸。平方英寸。4 4、钻杆的规范、钻杆的规范通常所称钻杆的规范为管体外径尺寸通常所称钻杆的规范为管体外径尺寸,常用的有常用的有60.360.3毫米毫米,73,73毫毫米米,88.9,88.9毫米毫米,127,127毫米毫米,139.7,139.7毫米等毫米等5 5种种.常用钻杆规范见表常用钻杆规范见表2121。钻杆管体长度范围分三级钻杆管体长度范围分三级,一级是一级是5.5-6.75.5-6.7米米,二级是二级是8.2-9.78.2-9.7米米,三三级是级是11.6-13.711.6-13.7米米.8.2-9.7.8.2-9.7米是目应用最多的米是目应用最多的常用钻杆规范常用钻杆规范 外外 径径公称质量公称质量壁厚壁厚内径内径管体截面积管体截面积备注备注mminKg/mmmmmCm260.38月月23日日9.8927.1146.111.89738月月27日日15.4759.1954.6418.44常用、外加厚常用、外加厚88.9Feb-3114.1336.457616.7188.9Feb-3119.7889.3570.2123.36常用、外加厚常用、外加厚88.9Feb-3123.06111.4166.0927.77101.6417.636.6588.2919.85101.6420.8288.3884.8424.55114.3Feb-4120.466.88100.5323.23114.3Feb-4124.6988.5697.1828.43114.3Feb-4126.9339.4795.3531.2114.3Feb-4129.75610.9292.4635.47127524.27.52111.9628.22127529.0119.19108.6134.03常常用用、内内外外加加厚厚139.7Feb-5132.5839.17121.3637.6139.7Feb-检验钻杆操作步骤检验钻杆操作步骤1、将钻杆摆放在检测台上滚动钻杆观察弯曲情况，对弯曲钻杆拉线检验管体弯曲程度。2、目测水眼是否畅通。3、清理钻杆外表面污物，边滚动边检验管体表面质量。4、测量接头外径，长度。5、检验内螺纹接头耐磨带。6、检验内螺纹接头吊卡台肩面。7、清洗螺纹部位油泥，污物，检验钻杆接头螺纹。8、标记检验符号。9、填写检验记录。检验钻杆检验钻杆1 1、钻杆放在管架台上、钻杆放在管架台上,应体现自然弯曲应体现自然弯曲,拉线应平直拉线应平直,8,81212米米127127钻杆全长允许直线度钻杆全长允许直线度 6mm6mm，两端，两端3 3米允许直线度米允许直线度 3mm3mm。2 2、水眼必须畅通、无污物堵塞。、水眼必须畅通、无污物堵塞。3 3、管体检验从钻杆一端加厚处旋转检查至另一端加厚处、管体检验从钻杆一端加厚处旋转检查至另一端加厚处,表面不得表面不得有硬伤有硬伤,挤扁挤扁,电焊修补电焊修补,泥浆刺漏痕迹。泥浆刺漏痕迹。4 4、接头外径磨损不得超过规定数值、接头外径磨损不得超过规定数值,内螺纹接头体长度内螺纹接头体长度114.3114.3毫毫米钻杆以下不短于米钻杆以下不短于160160毫米毫米,114.3,114.3毫米以上不短于毫米以上不短于180180毫米毫米,外螺外螺纹接头体长度不短于纹接头体长度不短于150150毫米。毫米。5 5、内螺纹接头耐磨带经磨损后厚度不小于、内螺纹接头耐磨带经磨损后厚度不小于1 1 毫米。毫米。6 6、吊卡台肩面应平整无凹凸现象、吊卡台肩面应平整无凹凸现象,吊卡台肩宽度应符合标准。吊卡台肩宽度应符合标准。7 7、接头密封台肩面在丝扣完好情况下有小于、接头密封台肩面在丝扣完好情况下有小于0.80.8毫米的凹陷或泥毫米的凹陷或泥浆刺痕浆刺痕,应进行磨台肩应进行磨台肩,否则修扣。否则修扣。8 8、判定螺纹的修理按标准进行。、判定螺纹的修理按标准进行。9 9、修理符号的标记要准确，位置要合适。、修理符号的标记要准确，位置要合适。钻具检验结果代号钻具检验结果代号 项目 代号 XO管体硬伤或扁 弯 曲 换 接 头切 头车修螺纹 探伤合格 探伤有伤 水眼不通 报 废 外螺纹拉长内螺纹拉长 修磨台肩 合 格 代号标记位置 硬伤挤扁处 管体中间管体，箭头指向要换接头箭头指向切口，切后要垂直内螺纹接头或外螺纹接头台肩处“X”字母为探伤代号管体上，箭头指向缺陷部位 管体中间 确定报废位置 距离外螺纹接头处距内螺纹端面20mm距内螺纹接头端面或外接头台肩20mm距离螺纹端80mm处“X”检验员代码1.1.钻杆管体的检验钻杆管体的检验（1 1）钻杆管体经拉线法检测）钻杆管体经拉线法检测,其直线度应符合下表其直线度应符合下表2-2-1515要求：要求：表表2-15 2-15 钻杆允许直线度钻杆允许直线度长度度全全长允允许直直线度度每米直每米直线度度m 校直校直使用使用校直校直使用使用校直校直使用使用（2 2）测量管体外径及麻坑深度）测量管体外径及麻坑深度（4 4）用超声波测厚仪测厚。在标有外径磨损和腐蚀坑）用超声波测厚仪测厚。在标有外径磨损和腐蚀坑部位进行测厚，测出的壁厚用粉笔标在钻杆上。部位进行测厚，测出的壁厚用粉笔标在钻杆上。2.2.检验接头检验接头(1)(1)钻杆接头的长度测量值应不得低于表钻杆接头的长度测量值应不得低于表2-172-17规定。规定。表表2-17 2-17 钻杆接头长度钻杆接头长度钻杆公称外径7388.9114.3127139.7内螺纹接头体长度160180外螺纹接头体长度3)钻杆报废的判定钻杆有下列情况之一时应予报废。1）本体折断。2）本体刺穿。3）本体胀裂。4）本体扭曲或弯曲严重无法校直的5）水眼堵塞,无法通开。6）被火烧过,经检验材质发生变化。7）两端加厚部分的任一端有效长度不足50mm。8）钻杆管体磨损,指标达不到分级标准。9）经无损检测有疲劳裂纹。二、钻铤二、钻铤1 1、钻铤的作用、钻铤的作用钻铤在钻具组合中位于钻头与钻杆或加重钻杆之间钻铤在钻具组合中位于钻头与钻杆或加重钻杆之间,主要作用是主要作用是给钻头提供钻压及控制井斜给钻头提供钻压及控制井斜.钻铤一般用高级合金钢制造，壁厚相当于钻杆的钻铤一般用高级合金钢制造，壁厚相当于钻杆的4-64-6倍，刚性大。倍，刚性大。2 2、钻铤的结构、钻铤的结构钻铤根据外形与材料分钻铤根据外形与材料分A A型（圆柱式），型（圆柱式），B B型（螺旋式），型（螺旋式），C C型型（无磁式）三种形式，分别用代号（无磁式）三种形式，分别用代号ZTZT、LTLT、WTWT表示。圆柱式表示。圆柱式钻铤结构示意图见图钻铤结构示意图见图2-32-3。螺旋式钻铤与圆柱式钻铤不同之处就是在外圆柱表面加工有螺螺旋式钻铤与圆柱式钻铤不同之处就是在外圆柱表面加工有螺旋槽，因此在钻井过程中与井壁接触面积小，减少了粘附卡钳旋槽，因此在钻井过程中与井壁接触面积小，减少了粘附卡钳的发生，有利于钻井液的循环。无磁钻铤用导磁率很底的不锈的发生，有利于钻井液的循环。无磁钻铤用导磁率很底的不锈合金钢制成，主要用与定用钻井过程中。合金钢制成，主要用与定用钻井过程中3、钻铤的规范通常所说钻铤的规范是用新钻铤本体外径来表示。常用的有88.9毫米，104.8毫米,158.8毫米，165毫米,177.8毫米,203毫米,228.6毫，等几种。主要尺寸规范见表2-2。3、钻铤的型号钻铤的型号按下列原则标记XXX XXX XX钻铤接头类型，例如NC50钻铤外径除以检验钻铤检验钻铤1 1、将钻铤摆放在检测台上滚动钻铤观察弯曲情况，对、将钻铤摆放在检测台上滚动钻铤观察弯曲情况，对弯曲钻铤拉线检验管体弯曲程度。弯曲钻铤拉线检验管体弯曲程度。2 2、目测水眼是否畅通。、目测水眼是否畅通。3 3、清理钻铤外表面污物，边滚动边检验管体表面质量。、清理钻铤外表面污物，边滚动边检验管体表面质量。4 4、测量管体外径。、测量管体外径。5 5、测量钻铤的长度。、测量钻铤的长度。6 6、清洗螺纹部位油泥，污物。、清洗螺纹部位油泥，污物。7 7、螺纹探伤。、螺纹探伤。8 8、检验内外螺纹。、检验内外螺纹。9 9、标记检验符号。、标记检验符号。1010、填写检验记录。、填写检验记录。检验钻铤检验钻铤1 1、钻铤放在检验台上、钻铤放在检验台上,应体现自然弯曲应体现自然弯曲,拉线应平直拉线应平直,8,89 9米钻铤全米钻铤全长允许直线度长允许直线度5mm5mm，两端，两端2 2米允许直线度米允许直线度2.5mm2.5mm。2 2、水眼必须畅通、水眼必须畅通,无污物堵塞。无污物堵塞3 3、管体全长旋转检查、管体全长旋转检查,表面不得有裂纹表面不得有裂纹,硬伤硬伤,电焊修补电焊修补,泥浆刺痕迹泥浆刺痕迹,管体伤痕不得超过标准规定。管体伤痕不得超过标准规定。4 4、管体外径磨损到小一级钻铤外径且内径相符、管体外径磨损到小一级钻铤外径且内径相符,应改螺纹应改螺纹,该钻铤该钻铤按小尺寸钻铤使用按小尺寸钻铤使用.钻铤只允许减小一次尺寸。钻铤只允许减小一次尺寸。5 5、钻铤全长测量应不包括外螺纹长度、钻铤全长测量应不包括外螺纹长度,全长短于全长短于8 8米的钻铤报废。米的钻铤报废。6 6、螺纹应清洗至露出金属光泽。、螺纹应清洗至露出金属光泽。7 7、螺纹台肩面在完好情况下有小于、螺纹台肩面在完好情况下有小于0.80.8毫米凹陷或泥浆刺痕毫米凹陷或泥浆刺痕,应进应进行磨台肩行磨台肩,否则修扣否则修扣 。8 8、判定螺纹的修理按标准进行。、判定螺纹的修理按标准进行。9 9、探伤后要标出有伤部位，进行相应处理。、探伤后要标出有伤部位，进行相应处理。1.1.钻铤管体检验钻铤管体检验(1)(1)管体直线度经拉线法检测管体直线度经拉线法检测,直线度应符合表直线度应符合表2-202-20规定规定钻铤长度全长允许直线度两端2m内允许直线度每米直线度m校直使用校直使用校直使用（2 2）管体伤痕的检验）管体伤痕的检验钻铤外径均匀磨损到小一级钻铤外径并与小一级钻铤内径钻铤外径均匀磨损到小一级钻铤外径并与小一级钻铤内径相同时相同时,可将钻铤螺纹改为小一级钻铤螺纹可将钻铤螺纹改为小一级钻铤螺纹,该钻铤按小一该钻铤按小一级钻铤使用。钻铤只许降级一次使用。级钻铤使用。钻铤只许降级一次使用。3.3.钻铤报废标准钻铤报废标准(1)(1)钻铤弯曲钻铤弯曲,经校直仍达不到允许直线度经校直仍达不到允许直线度(2)(2)水眼堵塞水眼堵塞,无法通开无法通开(3)(3)本体伤痕超过允许的规定数值本体伤痕超过允许的规定数值(4)(4)本体有夹层本体有夹层,无法切除无法切除(5)(5)经多次修复经多次修复,全长小于全长小于8 8米米钻铤均匀磨损或偏磨小于下表钻铤均匀磨损或偏磨小于下表2-232-23的规定值的规定值钻铤均匀磨损后最小外径 钻铤公称尺寸新钻铤外径新钻铤内径均匀磨损外径备注mm(in)88.9（3 1/2）88.938.185.1158.7（6 1/4）158.757.1148.6可降级使用71.4139.7可降级使用177.8（7）177.857.1167.6可降级使用71.4165.1可降级使用203.2（8）203.271.4181.6可降级使用228.6（9）228.671.4200可降级使用三、方钻杆三、方钻杆钻铤代号，例如钻铤代号，例如LT1LT1等等 （三）方钻杆（三）方钻杆1.1.方钻杆位于钻柱的最上部方钻杆位于钻柱的最上部 ，主要作用是传递扭矩，承受钻柱的全部，主要作用是传递扭矩，承受钻柱的全部重量。重量。方钻杆根据外形分为以下两种形式：方钻杆根据外形分为以下两种形式：四方方钻杆：管体横截面内为圆形，外为正四方形的方钻杆，代号为四方方钻杆：管体横截面内为圆形，外为正四方形的方钻杆，代号为FZGSFZGS。六方方钻杆：管体横截面内为圆形，外为正六方形的方钻杆，代号为六方方钻杆：管体横截面内为圆形，外为正六方形的方钻杆，代号为FZGLFZGL。方钻杆由驱动部分，上部接头，下部接头构成。上部接头为内螺纹，方钻杆由驱动部分，上部接头，下部接头构成。上部接头为内螺纹，连接水龙头，由于在钻井过程中转盘为顺时针旋转，所以上部接头加连接水龙头，由于在钻井过程中转盘为顺时针旋转，所以上部接头加工成左旋螺纹；下部接头加工成右旋外螺纹，连接钻杆。方钻杆结构工成左旋螺纹；下部接头加工成右旋外螺纹，连接钻杆。方钻杆结构示意图见图示意图见图2-52-5。2.2.方钻杆的规范方钻杆的规范通常所称方钻杆的规范指驱动部分的对方宽度，长度一般为通常所称方钻杆的规范指驱动部分的对方宽度，长度一般为13-1613-16米。米。常用方钻杆尺寸见表常用方钻杆尺寸见表2-32-3。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。2、检验方钻杆扭曲度时,方钻杆套筒量规应能自由通过。3、水眼必须畅通,无污物堵塞。4、大于或等于133毫米的方钻杆驱动部分对边宽度减小量不得大于12毫米,小于或等于108毫米的方钻杆驱动部分对边宽度减小量不得大于8毫米,否则报废。5、判定螺纹的修理按标准进行。(三三)方钻杆的检验方钻杆的检验1.1.方钻杆表面经检验方钻杆表面经检验,应满足下列要求应满足下列要求:(1)(1)表面不应有裂纹、结疤、剥层、凹痕表面不应有裂纹、结疤、剥层、凹痕,不允许在表面焊补不允许在表面焊补缺陷或焊标尺缺陷或焊标尺(2)2)方部和圆角要平整方部和圆角要平整.2.2.方钻杆管体直线度，扭曲度检验。方钻杆管体直线度，扭曲度检验。（1 1）方钻杆直线度经拉线法检测）方钻杆直线度经拉线法检测,直线度应符合表直线度应符合表2-242-24规规定。定。长度校直标准使用标准全长3.08.0每米4方钻杆报废标准方钻杆有下列情况之一应予报废（1）本体折断。（2）本体刺穿。（3）本体弯曲,经校直达不到允许直线度。（4）本体扭曲,用相应方钻杆套筒量规通不过。（5）水眼堵塞,无法通开。（6）经无损检测有疲劳裂纹。（7）表面磨损后,对边宽度磨损超过12mm。DiagramTitleTitleThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design Inc.TitleTitleThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design Inc.TitleTitleThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design I