第2章钻井设备及工具
第二章 2-钻柱
二、钻柱的工作状态及受力
（一）钻柱的工作状态
钻柱主要是在起下钻和正常钻进这两种条件下工作的。 起下钻时，钻柱处于受拉伸的直线稳定状态。 正常钻进时，上部钻柱受拉伸而下部钻柱受压缩。
小钻压且井眼直时，钻柱是直的； 压力达到钻柱的临界压力值，下 部钻柱将失去直线稳定状态而发生弯 曲并与井壁接触于某个点(称为“切 点”)，这是钻柱的第一次弯曲 （Bulkling of the first oder)； 增大钻压，则会出现钻柱的第二 次弯曲或更多次弯曲。
级
105（G） 723.95 105000 930.79 135000 792.90 115000
135（S） 930.70 135000 1137.64 165000 999.74 145000
（3）钻杆接头及丝扣 钻杆接头是钻杆的组成部分，分公接头和母接头 钻杆接头壁厚较大，接头外径大于管体外径，用强度更
3、弯曲力矩(Bending Moment) 其大小与钻柱的刚度、 弯曲变形部分的长度及最大挠度等因 素有关。 4、离心力（Centrifugal force） 5、外挤压力(Collapsing Pressure)：中途测试和卡瓦悬持。 6、纵向振动(Axial Vibration)：钻柱中性点附近产生交变的 轴向应力。纵向振动和钻头结构、所钻地层性质、泵量不均匀、钻 压及转速当等因素有关。
式中： Fw —钻进时（有钻压）钻柱任一
截面上的轴向拉力，kN；
w —钻压，kN。
图2-36 钻柱轴向力分布
中性点：钻柱上轴向力为零的点(Ｎ点)(亦称中和点， Neutral Point )。
垂直井眼中钻柱的中性点高度可按下式确定：
LN
W qc K
式中： LN —中性点距井底的高度，m。
地热钻井操作规程模版（四篇）
地热钻井操作规程模版第一节总则第一条为了规范地热钻井作业，确保作业安全与顺利进行，提高施工效率，制定本操作规程。
第二条本规程适用于地热钻井施工作业。
第三条地热钻井作业应遵循“安全第一，质量为本，科学施工，环保有序”的原则。
第四条施工单位应按照相关法律法规的要求，制定本企业的《地热钻井安全生产管理制度》，并科学组织施工作业。
第五条钻井队长负责地热钻井作业的组织和指挥，对作业中发现的不安全因素及时处理并上报相关部门。
第六条操纵井下设备和钻井液的操作人员应取得相关操作证书，并具备相应的操作经验。
第二节钻井设备和工具准备第七条钻井设备和工具的选择应符合规范要求，并经过检验合格。
第八条施工单位应在作业现场严重检查钻井设备和工具的完好情况，如有发现损坏或失效的设备或工具应及时更换。
第九条在开始施工前，施工单位应对钻井设备和工具进行试验和调试，确保其能正常运行。
第十条施工单位应按照施工方案，合理安排钻井设备和工具的摆放位置，以确保施工作业的顺利进行。
第三节钻井液的配置和管理第十一条钻井液的配置应按照规范要求进行，材料应符合相关标准，不得使用过期或不合格材料。
第十二条钻井液质量应符合规范要求，并进行日常检验和抽样检测。
第十三条钻井液的密度和粘度应根据钻井作业的要求进行调整，并按程序记录。
第十四条钻井液在施工作业中应定期检查和清理，如有发现异常应及时处理。
第十五条钻井液的管理应按照规范要求进行，包括储存、使用和废弃处理。
第四节钻井作业安全措施第十六条钻井现场应严格执行安全操作规程，禁止违章作业。
第十七条钻井作业区域应设立明显的警示标识，并配备必要的安全防护设施。
第十八条防止斜井偏双钻和沉管，应严格控制钻孔倾斜度和孔径。
第十九条防止钻井井壁稳定性失控，应按规范要求合理选择钻井液配方和钻屑处理方法。
第二十条钻井作业中，应定期检查和维护钻具和钻井设备，确保其运行正常。
第二十一条钻井作业中应防止环境污染，废液和废弃物应按照环保要求处理。
课程设计钻井工程
课程设计 钻井工程一、课程目标知识目标：1. 让学生理解钻井工程的基本概念，掌握钻井流程中的关键环节和操作要点。
2. 使学生了解钻井工程的各类设备及其功能，掌握设备的使用方法和安全操作规程。
3. 引导学生掌握钻井工程中常见问题及解决方法，提高学生的实际操作能力。
技能目标：1. 培养学生运用钻井设备进行实际操作的能力，提高动手实践技能。
2. 培养学生分析钻井过程中出现的问题，并提出合理解决方案的能力。
3. 培养学生具备钻井现场安全防护和环境保护的意识。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对钻井工程的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神，增强沟通协调能力。
3. 引导学生树立安全生产观念，关注环境保护，提高社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生在掌握钻井工程基本知识的基础上，提高实际操作能力。
学生特点：高中生具备一定的理论基础，好奇心强，善于探究，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时，注重培养学生的安全意识、环保意识和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容依据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 钻井工程基本概念：介绍钻井工程定义、分类及发展历程，使学生了解钻井工程的基本情况。
教学大纲：第一章 钻井工程概述2. 钻井设备与工具：讲解钻井工程中常用的设备、工具及其功能，使学生掌握设备的使用方法和安全操作规程。
教学大纲：第二章 钻井设备与工具3. 钻井流程及操作要点：详细讲解钻井流程的各个环节，重点分析操作要点，提高学生的实际操作能力。
教学大纲：第三章 钻井流程及操作要点4. 钻井工程常见问题及解决方法：分析钻井过程中可能出现的问题，指导学生掌握解决问题的方法。
教学大纲：第四章 钻井工程常见问题及解决方法5. 钻井现场安全与环保：强调钻井现场的安全防护措施，培养学生具备安全意识和环保意识。
石油钻井设备天车、游车、大钩、转盘总结
多年来，随着石油钻井技术和钻井装备的不断发展， 钻井天车游吊系统也曾出现过杠杆式、液压式、齿轮式等 多种起升装置。但实践证明，在所有石油钻机起升装置中 机械游车组以其结构简单、性能稳定、安全性好、可靠性 高等优点一直被世界各国广泛采用，意大利SOILMEC公 司研制的液压钻机起升系统中仍保留了机械游车装置。
我公司自1967年生产研制第一台钻机以来，天车作 为钻机配套部件之一便随之诞生了。到目前，经过近四十 年来的发展进步，公司设计研制的石油钻井天车已涉足陆 地 和 海 洋 两 大 钻 井 领 域 ， 产 品 型 号 覆 盖 了 从 1000 米 至 9000米所有钻机系列，天车已有百余个型号，承受负荷 范围从30T到675T，目前正准备研究和设计12000米石 油钻机及配套TC-900天车，这对公司来说将意味着又一 个重大突破和挑战。
4、主滑轮总成、导向滑轮总成、捞砂轮总成轴端均设有单独 的给每个滑轮加注润滑脂的润滑油道，可方便地向轴承内加注 润滑脂。 5、天车在每个滑轮外缘均装有挡绳架，可有效防止钢丝绳从滑 轮槽内脱出；另外，在主滑轮边上设有卡绳板，解决了大绳起 升时出槽、挡绳架碰弯等问题。 6、天车滑轮与配套游车滑轮的通用性设计为生产制造和用户使 用提供了方便，对于同型号钻机配套的天车也具有良好的通用 性和互换性。
一、天车的类型和结构
天车是安装在井架顶部的定滑轮组。主要部件 有天车架、主滑轮组和快绳轮；另外为完成其它 一些辅助工作，一般还有辅助滑轮总成、起重架、 防碰缓冲装置及挡绳架、围栏等部件。
天车作为钻机游动系统中的主要部件之一，是石油钻 机中的一个重要组成部分。
天车在石油钻井过程中与游车、大钩等设备配合，不 仅担负着起下钻具、下套管、控制钻头送钻等主要工作， 同时担负着钻井钢丝绳导向、井架、底座的起放任务和连 接支撑顶驱导轨、钻井工具的起吊等多种功能，尤其重要 的是钻机在钻井过程中通过游吊系统后可以成倍减轻钻井 钢丝绳和钻井绞车起吊拉力，有效缓解了钻井绞车压力， 并使整套钻机的功率配备大大减小。
第2章 金刚石钻头产品介绍
第二章金刚石钻头产品介绍第一节江钻金刚石钻头的命名方法1.1江钻金刚石钻头的分类江钻金刚石钻头根据切削元件的不同分为三类：B类切削元件为聚晶金刚石复合片，即PDC钻头，代号B ；P类切削元件为热稳定聚晶金刚石即TSP钻头，代号P ；D类切削元件为天然金刚石即ND钻头，代号D ；江钻金刚石取芯钻头根据切削元件的不同分也为三类，表示方法是在对应的金刚石钻头类别代号之后加C，即：BC类切削元件为聚晶金刚石复合片，即PDC取芯钻头，代号BC ；PC类切削元件为热稳定聚晶金刚石即TSP取芯钻头，代号PC ；DC类切削元件为天然金刚石即ND取芯钻头，代号DC ；2江钻金刚石钻头系列江钻金刚石钻头在每个类别中可分出多个系列，用以表示钻头在性能、结构上的不同。
PDC全面钻进钻头现有二个系列：BH----力平衡系列；T----T快系列；具体表示方法见武汉江钻金刚石钻头型号表示方法简表。
武汉江钻金刚石钻头型号表示方法简表T系列PDC钻头型号表示方法钻头直径代号系列代号地层岩性代号切削齿尺寸代号轮廓代号钻头刀翼数代号附加特征代号型号说明8 1/2 T 3 4 4 4钻头刀翼代号：4刮刀钻头钻头冠部形状代号：短抛物线轮廓切削齿尺寸代号：19.05mm切削齿地层岩性代号（软至中软地层）钻头系列代号钻头尺寸代号BH系列PDC钻头型号表示方法钻头直径代号系列代号布齿密度代号切削齿尺寸代号轮廓代号附加特征代号型号说明8 1/2 BH 4 4 1 ST侧钻钻头钻头冠部形状代号：短圆形轮廓切削齿尺寸代号：19.05mm切削齿布齿密度4级钻头系列代号（力平衡系列）钻头尺寸代号第二节江钻金刚石钻头的产品2.1江钻全面钻进金刚石钻头（T系列、BH系列）产品简介2.1.1聚晶金刚石复合片钻头（PDC钻头）PDC钻头采用人造聚晶金刚石复合片作切削刃。
复合片切削齿的刃面和刃口均有自锐作用，在较低的钻压下可吃入地层，靠剪切作用破碎岩石而获得较高钻速。
钻井设备及工具检测要求范本
钻井设备及工具检测要求范本第一章：概述1.1 目的本文档旨在规范钻井设备及工具的检测要求，保障钻井作业的安全和高效进行。
1.2 适用范围本文档适用于所有涉及钻井设备及工具的检测工作。
1.3 定义1) 钻井设备：指钻井作业中使用的各种机械设备，包括钻机、抽油机、钻杆、钻头等。
2) 钻井工具：指钻井作业中使用的各种工具，包括钻头、钻杆接头、套管、钻井液、堵水器等。
第二章：检测项目2.1 钻井设备检测项目根据钻机的类型和规模，确定以下检测项目：1) 结构检测：包括各个零部件的外观检查、连接件的紧固状况、可动部件的灵活性和可调性等。
2) 电气系统检测：主要检查钻机的电器线路、控制系统的正常运行、安全装置的有效性等。
3) 液压系统检测：主要检查液压系统的工作压力、泄漏情况、阀门的动作情况等。
4) 机械传动系统检测：主要检查传动系统的传动效率、关键零部件的磨损情况等。
5) 各项指标检测：根据钻机的类型和规模，确定相应的指标，如功率、转速、扭矩等。
6) 安全检测：包括钻机的防滑装置、防爆装置、应急停机装置等的检查。
2.2 钻井工具检测项目根据钻井工具的类型和用途，确定以下检测项目：1) 结构检测：包括各个零部件的外观检查、连接件的紧固状况等。
2) 物理性能检测：根据不同的工具类型和用途，进行相应的物理性能测试，如强度、硬度、耐磨性等。
3) 尺寸检测：根据工具的设计要求，进行尺寸测量，包括直径、长度、孔径等。
4) 化学成分检测：对于钻头等一些需要特殊材料制造的工具，进行化学成分分析。
5) 表面质量检测：检查工具表面的磨损、裂纹、氧化等情况。
6) 安全检测：包括工具的防滑装置、防爆装置、应急停机装置等的检查。
第三章：检测方法3.1 钻井设备检测方法1) 目视检查：通过人工观察钻机的外观和各个部位的状态，检查是否存在损坏、松动、泄漏等问题。
2) 测量检测：通过测量工具，对钻机的各项指标进行准确测量，包括功率、转速、扭矩等。
02 第二章钻井工程
第二章溢流的检测尽早发现溢流显示是井控技术的关键环节。
从打开油气层到完井，要注重观察井口和钻井液罐液面的变化.”因此，准确、有效地进行溢流的检测是实施井控的首要前提。
在现场施工中，溢流的检测通常分三步进行。
第一，在钻井设计时进行的溢流检测，即对邻近井的资料进行分析对比，表明可能遇到的异常压力地层、含酸性气体（H2S）地层、地质情况复杂的地层或漏失层。
第二，钻井过程中根据井上的直接或间接显示，判断井内地层压力增加或者钻井液静液压力减少，可能发生溢流。
第三，钻井过程中通过观察或判断溢流的显示，表明地层流体侵入井内，已发生溢流。
溢流的发生、发展是有一个过程的，对于潜在的或即将发生的溢流。
钻井人员应密切监控井下的情况，并且考虑和预测可能出现井控问题。
有准备的钻井人员应能够迅速发现井内异常情况，有效地把溢流、地面压力及井控的各种困难减到最小程度。
地层压力的增加或静液压力的减少，必然导致地层压力大于钻井液静液压力，这是溢流的最直接的警告信号，地层流体向井内流动及各种显示也就是溢流的具体显示。
认识与判断这些显示通常需要用关井或把流体从井场分流排出的办法。
若溢流预兆或显示没有及时发现和有效的控制，就可能出现溢流和井喷事故。
因此，钻井人员应做到以下几点：①熟悉各种溢流的原因；②认识溢流的发生、发展过程；③使用适当的设备和技术来检测意外的液柱压力减少；④使用适当的设备和技术来检测可能出现的地层压力增加；⑤能够正确识别静液压力与地层压力之间失衡的各种显示；⑥能够对溢流采取有效控制措施。
第一节溢流的迹象地层流体进入井内，在地面上会从各个方面显示出来。
认真观察和监视这些显示，就能及时的发现溢流。
一、钻井液量的增加地层流体侵入井内，而且变成钻井液循环系统中的一部分时，钻井液量就会增加。
这是发现井内侵入流体的一个可靠、确切的信号，通常需用钻井液罐液面指示器或流量检查来加以确认。
对于不同地层，地层流体进入井内的情况有所不同，钻井液量的增加速度也有所不同。
钻井工程理论与技术(第二版)课后题简答题答案
第一章钻井的工程地质条件1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。
答：静液压力：是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地应力：钻井工程施工之前存在于地下某点的应力状态为原地应力状态。
地层孔隙压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。
也称地层压力。
上覆岩层压力：是指由上覆岩层重力产生的铅垂方向的地应力分量。
该处以上地层岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力：是指由岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力。
也称有效上覆岩层压力或骨架应力。
地层破裂压力：地层某深度处的井壁产生拉伸破坏时的应力地层坍塌压力：地层某深度处的井壁产生剪切破坏时的应力上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
答：在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。
如果沉积速度很快，岩石颗粒就没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒与颗粒之间的压力。
由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，而下面基岩的支撑能力没有增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致了异常高压。
3、简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。
答：所以随井深的增加，地层中岩石密度逐渐变大，而岩石的孔隙度变小。
随着井深的增加，岩石的强度增大。
在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石的孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。
在正常地层压力情况下，机械钻速随井深增加而减小，d指数随井深增加而增大。
所以dc指数也随井深的增加而增大。
4、解释地层破裂压力的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力。
答：在井下一定深度的裸露地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。
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第二章钻井设备及工具第一节钻井设备钻井的基本任务（破碎岩石、清洁井眼、封固井壁、起下各种井下工具）决定了钻机的组成。
一、井场概况作用：安装钻机、辅助设备、固控设备，排放钻具和套管、施工作业车、值班房、发电房、库房、水罐和油罐。
布置：满足施工需要，满足安全性要求二、旋转系统自从本世纪初旋转钻井取代了顿钻以来，旋转钻井方法便一直延用至今。
目前，旋转钻进方法可分为两类：转盘钻进和井下动力钻具钻进。
转盘钻进是现在广为采用的钻井方法，旋转系统的功能便是为转盘钻进提供必需的旋转动力。
旋转系统是由转盘、方补心、方钻杆、水龙头组成，它把旋转扭矩通过转盘、方补心和方钻杆传递给井下钻具和钻头。
1、转盘(1) 为钻柱提供旋转运动（传递动力--扭矩）；(2) 起下钻时可“承载钻柱重量”；(3) 转盘－方瓦－方补心组合；(4) 防跳轴承承受轴向上载荷；(5) 转盘锁紧装置。
2、方钻杆(1) 将转盘的旋转运动传递给钻杆（传递动力）；(2) 承受钻柱重量；(3) 转盘＋方钻杆组合→→送钻3、水龙头(1) 承受全部钻柱重量；(2) 钻柱转动与静止之分界线；(3) 高压密封泥浆通道。
4、钻柱三、起升系统（P9页，图2－5）钻机的起升系统是一台功率强大的起重设备，其起重量一般为100～300吨。
它由井架、天车、游动滑车、绞车和大钩组成。
作用：①起下钻头、井下工具和管柱；②控制钻压。
1、天车（游动系统）安装在井架顶上的定滑轮组。
规格：轮数和最大负载；2、游动滑车动滑轮组，在井架中上下运动；轮数比天车少 1。
3、大绳（6×19＋麻芯）滑轮组用的钢丝绳，联系绞车、天车、游动滑车；有快绳、死绳（固定在井架底座上）；用测量死绳拉力来测量大钩负荷。
以上三件工具就组成了基本的起升系统，其目的：减少绞车滚筒拉力。
大钩载荷的计算方法：GnTG ——大钩起重量；n ——游车的轮数；T ——快绳端的拉力。
3、井架及底座滑轮组的支架（Ａ形、塔式）；存放立根；提供接卸立根高度。
5、绞车（滑轮运动控制设备）（多个轴、链轮、离合器）(1) 起重（可换方向）及变速；(2) 猫头（旋转力矩→拉力）、崩扣锚头；89(3) 滚筒刹车； (4) 钻进时控制钻压。
6、辅助刹车（水刹车） 7、大钩吊悬井内管柱，主钩接水龙头，附钩挂耳环，配合吊卡，完成钻柱起下。
8、水龙头(1) 承受钻柱重量； (2) 允许钻柱旋转； (3) 高压密闭泥浆通道。
四、循环系统振动筛除砂器除泥器除气器沉砂池泥浆泵地面管汇立管水龙头循环路径：泥浆泵→ 地面管线 → 立管 → 鹅颈管 → 水龙头 → 钻柱 → 钻头 ↑ ↓ 泥浆池 ← ← ← ← 除气器 ← 除砂器 ← 振动筛 ← 环空 1、泥浆泵循环系统的心脏，提供循环所需的能量，通常钻机都配有两台泥浆泵，每台泥浆泵的功率为600～1200马力，最高泵压可达20～30Mpa 。
2、地面管汇（高压管路及低压管路）、立管103、水龙带（允许水龙头及其以下钻柱上下活动）4、水龙头5、泥浆净化设备（振动筛、除气器、除砂器、除泥器） 作用：维护泥浆性能，使其满足钻井的各项要求。
6泥浆罐7、泥浆池（上水池）五、动力及传动装置1、动力机组（柴油机、柴油发电机、电动机）2、传动机构（液力变矩器、传动箱） 机械传动：柴油机 变速机构（原动机）液压联轴节、摩擦离合器 链传动、带传动 万向轴传动、齿轮传动电动传动：柴油发电机 电缆电气开关控制装置六、控制系统指挥各机组协调工作而配制的控制设备及观察、记录仪表。
控制系统好比人的大脑和中枢神经网络，它控制着钻机的正常运行。
现代钻机的主要设备和操作系统的控制都集中在司钻操作台上，司钻可以在钻台上直接控制和操纵泥浆泵、柴油机、转盘、绞车、传动箱等。
方法：机械控制、气动、液动、气液动和电动控制。
七、井控系统防喷器、井控地面管汇、控制室等。
八、辅助设备空气压缩机、发电机、各种自动记录仪表、起重设备、供气设备等。
九、设备性能规范（钻机的技术特性）（P18表2-1）用以表明一台钻机的性能，作为设计和选用钻机的主要技术依据，一般应留有20％左右的裕量。
1、钻井深度：钻机用指定尺寸的钻杆柱能钻达的井深；2、最大起重量：钻机大钩允许的最大静载荷；3、额定钻柱重量：在起钻操作时大钩允许承受的全部钻杆柱重量（最大钻柱重量）；4、钻机总功率：钻机为驱动工作机组所配备的总功率；5、绞车、转盘、单泵功率：指各工作机的输入功率，6、最大泵压：泥浆泵在最小缸套时能输出的最高压力。
第二节钻具为了钻进而下入井里的除了钻头以外的各种井下工具统称为钻具，包括：钻杆、钻柱、方钻杆、井下动力钻具、取心工具、各种配合接头、辅助工具。
钻具的主要作用一是直接为钻进服务（钻进、取心、起下钻），二是为使钻进顺利进行而做的一切井下作业服务（堵漏、压井、地层测试、下尾管、传输工具、处理事故）。
一、钻柱钻柱是各种钻具的组合，由于各种井下作业的要求不同，因而组成钻柱的钻具也不同。
最常用的钻具组合（钻柱）包括：方钻杆、钻杆、钻铤、配合接头。
在正常的钻进作业过程中，钻柱的作用是：①起下钻头、②施加钻压、③传递扭矩、④循环钻井液。
1、钻铤11厚壁无缝钢管，壁厚45－100mm（钻杆壁厚的4－8倍），内径57～100mm，线密度大。
特点：重量大、刚度高。
作用：施加钻压、防斜，减少弯曲应力，降低疲劳破坏程度。
2、钻杆薄壁无缝钢管，壁厚8－12mm，长8－12m，丝扣连接；结构分为钻杆本体和接头两部分，有内加厚、外加厚、内外加厚；有正扣、反扣、不同钢材、不同壁厚、不同外径各种规格。
功用：传递扭矩，形成钻井液的循环通道，延长钻柱；厚壁钻杆：壁厚22－25mm，置于钻杆和钻铤之间，以使钻柱刚度不致突然变化；用量18～21根。
3、方钻杆(1) 四方形或六方形横截面，优质合金钢，长13－16m；(2) 钻井过程中,始终是一部分在转盘上而另一部分位于转盘下以起到将转盘的旋转运动传递给井下钻柱的作用；(3) 方钻杆位于钻柱的最上端，承受拉力。
4、配合接头厚壁无缝钢管，用于各种不同类型（尺寸）钻具之间的连接。
5、保护接头6、扶正器用于扶正钻头防止井斜。
7、减振器减轻和吸收钻进过程中的振动，提高钻头和钻具使用寿命。
8、震击器用于解除卡钻。
二、井下动力钻具旋转钻进除了靠转盘提供钻头旋转的动力外，还可以用井下动力钻具驱动，它的特点是钻头旋转的动力是由紧靠钻头上方的井下动力钻具提供的。
12驱动方式：循环钻井液驱动（涡轮钻具、螺杆钻具、冲击钻具），电驱动。
优点：上部钻柱不旋转，减少钻柱的磨损和疲劳破坏，减少钻柱与井壁摩擦而造成的功率损耗，有利于钻定向井和水平井。
1、涡轮钻具（靠洗井液驱动的水涡轮）（P135图10-7）部件：定子、转子、轴承、轴。
类型：单式涡轮钻具、复式涡轮钻具工作特性：略2、DYNA钻具（戴纳钻具or螺杆钻具）结构组成：旁通阀，马达[定子（扁圆形螺旋通道）＋转子（扭曲轴）]，万向轴，轴承。
工作特性：略3、NAVI钻具（一种螺杆钻具）（P140图10-19，图10-20）三、取心工具为了更准确地获取地层（特别是油层）的地质资料，有时需要在钻井过程中取出油层部位的体积较大的岩石，以便能在实验室进行各种岩石物性和储层含油气水的分析。
取心钻井的钻井方法除了采用取心工具外，一切同于旋转钻井法。
一般每起下钻一次可取直径10厘米左右的岩心约9～20米。
现在，美国已经有了不起下钻的连续取心设备，极大的提高了取心的速度。
1、岩心收获率岩心收获率＝（实际岩心长度/取心进尺数）×100％2、取心工具组成：·取心钻头（刮刀、牙轮、金刚石取心钻头）·岩心筒（外岩心筒、内岩心筒）·岩心爪（割断、卡紧岩心）（卡瓦式、卡簧式、卡板式）3、绳索式取心工具内岩心筒可自钻杆内用打捞头捞出；取心结束，下入小钻头，与取心钻头组合成全面钻进钻头。
134、密闭取心5、井壁取心四、其它井下工具事故处理工具（公锥、母锥、卡瓦打捞筒、打捞杯、打捞矛、磁铁打捞器、磨鞋、铅模……）、其它特殊井下作业的专用工具（回压阀、随钻测量仪、定向器……）。
第三节地面工具1、吊卡━━起下钻柱时用于悬挂钻柱。
2、卡瓦━━帮助钻柱座放于转盘上的工具。
3、吊钳━━上扣和卸扣。
4、提升短节━━用于提升钻铤。
5、安全卡瓦━━起下钻铤时卡紧和防滑的工具。
第二章作业：1、石油钻机由哪些系统组成？各个系统的作用是什么？2、旋转钻进有哪两种形式？各有何特点？3、已知：钻进时需钻压196KN，8"钻铤每米重2.2KN，泥浆密度1.2g/cm3，按钻压占钻铤在泥浆中总重量2／3设计，需使用8"钻铤多少米？4、一口井钻至4000米时，井内钻柱在空气中的总重量为1200KN，井内泥浆密度为1.32g/cm3，钻进时的钻压为100KN，求钻进时的悬重。
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