钻杆
钻杆的日常使用和维护要求
钻杆的日常使用和维护要求1. 钻杆的日常使用钻杆是一种很常见的工具，应用范围广泛。
在使用钻杆时，需要注意以下几点：1.1. 检查设备是否完好使用钻杆前，需要检查设备是否完好，特别是钻杆的连接是否牢固。
如果钻杆出现裂纹或其它问题，需要立即停止使用并将其送到专业机构进行检查和维修。
1.2. 穿戴个人防护装备在使用钻杆时，需要穿戴个人防护装备，如手套、护目镜等。
这些装备可以保护用户的安全，降低使用钻杆时的风险。
1.3. 根据材质选择钻头类型在使用钻杆时，需要根据不同的材质选择不同的钻头类型。
例如，对于钢材等硬质材料，需要使用钨钢钻头，而针对墙体等软质材料，则可以选择普通钻头。
通过正确选择钻头类型，可以有效地提高钻孔效果和使用寿命。
1.4. 控制转速在使用钻杆时，需要根据材质和钻头类型，选择合适的转速。
一般而言，钻孔速度越慢，切削效果越好。
因此，用户需要控制转速，根据实际需求进行调节。
1.5. 正确使用润滑油在使用钻杆时，需要正确使用润滑油。
润滑油可以降低钻头磨损，并且可以保持钻孔表面平整。
用户需要根据材质选择适合的润滑油，并且在使用前加入适量润滑油。
2. 钻杆的维护除了日常使用注意事项外，钻杆的维护也是非常重要的。
以下是钻杆的维护要求：2.1. 定期清洁钻杆在使用钻杆后，需要立即对其进行清洁。
在清洗钻杆时，需要使用适当的清洗剂和毛刷，去除上面的灰尘和污垢。
2.2. 配备专业维护人员对于大型的钻孔设备，需要配备专业的维护人员。
这些人员可以定期维护设备，更换老化部件，确保钻杆始终处于最佳状态。
2.3. 存放在干燥的地方在长时间不使用钻杆时，需要将其存放在干燥的地方。
如果钻杆长时间处于潮湿的环境中，可能会腐蚀钻杆表面或者影响其性能表现。
2.4. 定期检查设备需要定期对设备进行检查，查看有无磨损、松动等问题。
如有问题，需要及时进行更换或修理。
3. 结论维护钻杆是使用钻杆的前提，只有做到正确的使用和维护，才能保证钻孔设备的安全和稳定。
煤矿用钻杆规格参数
煤矿用钻杆规格参数煤矿是煤炭资源开采的重要场所，而钻杆作为煤矿开采中不可或缺的工具之一，在煤矿开采中起着至关重要的作用。
钻杆的规格参数直接影响着煤矿开采的效率和安全性。
下面将介绍一些常见的煤矿用钻杆规格参数，以及其在煤矿开采中的应用。
一、钻杆的长度钻杆的长度是指钻杆的整体长度，它直接决定了钻孔的深度。
一般来说，钻杆的长度越长，所能达到的钻孔深度也就越深。
在煤矿开采中，常见的钻杆长度有1.5米、2米等。
二、钻杆的直径钻杆的直径是指钻杆的横截面直径，它决定了钻孔的直径。
一般来说，钻杆的直径越大，所能达到的钻孔直径也就越大。
在煤矿开采中，常见的钻杆直径有42毫米、50毫米等。
三、钻杆的材质钻杆的材质直接影响着其强度和耐用性。
常见的钻杆材质有高碳钢、合金钢等。
高碳钢钻杆具有较高的强度和韧性，适用于一般煤矿开采；而合金钢钻杆具有更高的耐磨性和耐腐蚀性，适用于特殊煤矿开采环境。
四、钻杆的连接方式钻杆的连接方式是指连接钻杆和钻头的方式。
常见的钻杆连接方式有螺纹连接、夹紧连接等。
螺纹连接方式简便易行，适用于一般煤矿开采；夹紧连接方式更牢固可靠，适用于特殊煤矿开采环境。
五、钻杆的重量钻杆的重量直接影响着操作人员的劳动强度和疲劳程度。
一般来说，钻杆的重量越轻，操作人员的劳动强度也就越小。
在煤矿开采中，常见的钻杆重量有10公斤、15公斤等。
六、钻杆的刚度钻杆的刚度是指钻杆的抗弯刚度，它决定了钻杆在钻孔过程中的弯曲程度。
一般来说，钻杆的刚度越大，钻孔的弯曲程度也就越小。
在煤矿开采中，常见的钻杆刚度有高刚度钻杆、中刚度钻杆等。
七、钻杆的耐磨性钻杆的耐磨性是指钻杆在长期使用过程中的抗磨性能。
一般来说，钻杆的耐磨性越好，使用寿命也就越长。
在煤矿开采中，常见的钻杆耐磨性有耐磨合金钻杆、普通钻杆等。
煤矿用钻杆的规格参数包括长度、直径、材质、连接方式、重量、刚度和耐磨性等。
选用合适的钻杆规格参数，能够提高煤矿开采的效率和安全性。
在实际应用中，根据煤矿的具体情况和开采需求，选择适当的钻杆规格参数非常重要。
钻杆简介演示
钻杆类型与特点
类型
根据不同的使用需求和地质条件，钻杆可分为多种类型，如加重钻杆、螺旋钻 杆、地质钻杆等。
特点
不同类型的钻杆具有不同的特点和使用范围，如加重钻杆具有较高的抗拉强度 和刚度，适用于深井钻探；螺旋钻杆则具有较好的扭矩传递效率和排屑能力， 适用于软地层钻探。
钻杆材料与制造工艺
材料
钻杆的主要材料包括钢材、合金钢、不锈钢等，根据不同的使用需求和地质条件 选择合适的材料。
开发等。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展 ，钻杆的市场需求将会不断增加。同时 ，随着环保意识的提高和能源结构的调 整，清洁能源领域对钻杆的需求也将逐
渐增加。
未来，随着技术的不断进步和创新，钻 杆的性能和效率将不断提高，应用领域 也将不断拓展，为各行业的发展提供更
好的支持和服务。
05
钻杆技术发展趋势与挑战
钻杆简介演示
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目录
• 钻杆概述 • 钻杆结构与组成 • 钻杆性能参数与评价标准 • 钻杆应用领域与市场需求 • 钻杆技术发展趋势与挑战 • 未来发展趋势预测与展望
01
钻杆概述
定义与作用
定义
钻杆是石油、天然气等钻探过程 中使用的关键工具，用于传递扭 矩、承受拉压等作用。
作用
钻杆是钻井过程中的重要组成部 分，其作用包括传递扭矩、承受 拉压、输送钻井液等，以确保钻 探过程的顺利进行。
技术创新推动产业发展展望
钻杆制造技术不断创新
随着科技的不断进步，钻杆制造技术也在不 断创新，新型材料、新工艺、新技术的应用 将进一步提高钻杆的性能和质量，满足不断 增长的市场需求。
智能化和自动化程度不断 提高
未来，钻杆制造将更加注重智能化和自动化 技术的应用，通过引入先进的机器人技术、 自动化生产线等，提高生产效率和质量，降
钻杆种类和用途
钻杆种类和用途
种类：
1. 硬质钻杆
硬质钻杆是钻井作业中常用的一种钻杆类型。
不同于其他钻杆采用钢铁材质，硬质钻杆是一种由钨钢制成的强度更高的材料。
硬质钻杆因其高强度、尺寸精确和抗磨损的性能而在地表和地下作业中都有广泛的应用。
2. 螺旋钻杆
螺旋钻杆是把同一数量的钻杆分成相同长度的两部分，然后在它们之间螺旋连接而成。
由于这种钻杆连接方式的缘故，螺旋钻杆的承载能力要弱一些。
3. 油管钻杆
油管钻杆用于深井探井，是一种由油管合成的环形钻杆。
重量较轻、长度可调节，可以方便地在井下进行组装和拆卸。
用途：
钻杆是钻井工具中一种非常重要的零部件，主要作用是将钻头从钻井机下传递到孔洞中进行钻探作业。
这样可以保证钻头能够到达预定的深度并完成预定的钻探工作任务。
此外，钻杆还能够在钻井作业中承受来自地下岩石的回转力和下压力，确保整个钻探过程中的安全。
钻杆的一般直径
地质钻杆
1，材质。
根据钻探作业的种类不同，对地质钻杆的材质有不同的要求，对于
普通的煤田类钻探任务选用常规的DZ40或者是45#钢材就可以，对于配合钻进岩层的金刚石钻头使用时要选用R780或者是DZ50的材质钻杆，在石油钻探领
域往往使用的最多是更高级别的合金管材。
2，规格型号。
从地质钻杆的直径范围来讲，地质钻杆的规格型号主要有：
Φ34mm、Φ42mm、Φ50mm、Φ60mm、Φ63.5mm、Φ73mm 、Φ89mm等7中常
见规格。
地质钻探常使用42mm和50mm两种，在钻进大口径的水井或者是石
油井时用的往往是更大口径的地质钻杆。
3，长度。
从地质钻杆的长度来讲，地质钻杆的生产长度可根据客户需求，在
不影响工艺原则的条件下进行定做。
其中常用长度为0.5米、1米、1.5米、2米、2.5米、3米、4米等7个规格，其中1米和1.5米长度的最为常用。
在钻进比较深的孔时，原则上讲应该尽量使用3米以上的钻杆，但如果是采用绳索类钻具
则可以使用比较短的钻杆方便安装和拆卸。
地质钻杆是地质勘探、水文勘测、煤矿探查及用工程勘探必备的钻具。
益矿生
产的地质钻杆，主要包括42mm和50mm的地质钻杆，材质为宝钢R780，配合
金刚石打井钻头能更好完成水井的钻进工作。
钻杆规格型号
知识创造未来
钻杆规格型号
钻杆是一种用于石油或地质钻井的设备，其规格型号根据具体的应用和需求而有所不同。
以下是一些常见的钻杆规格型号：
1. 钻杆直径：钻杆直径通常是根据钻井井眼直径和钻头尺寸来确定的。
常见的钻杆直径有2 3/8英寸、2 7/8英寸、3 1/2英寸等。
2. 钻杆长度：钻杆长度根据需要钻井的井深来确定。
常见的钻杆长度有30英尺、31英尺、37英尺等。
3. 钻杆连接方式：钻杆连接方式有API螺纹连接和非API螺纹连接两种，其中API螺纹连接是一种国际标准的连接方式。
常见的API 螺纹连接型号有NC26、NC31、NC38、NC40等。
4. 钻杆材质：钻杆通常由高强度合金钢制成，以确保其在高压、高温和恶劣环境下的可靠性。
需要特别注意的是，钻杆的规格型号可能因不同的钻井设备和钻井方法而有所变化。
因此，在选择钻杆时，应根据具体的钻井需求和设备要求进行选择。
1。
煤矿钻机及钻杆操作规程
煤矿钻机及钻杆操作规程
《煤矿钻机及钻杆操作规程》
一、前言
煤矿钻机及钻杆是煤矿生产中常用的设备，其操作规程的制定和遵守对保障生产和安全至关重要。
为了规范煤矿钻机及钻杆的操作，特制订本规程。
二、操作人员
1. 操作人员应经过专业培训并持有相关资格证书，具备煤矿钻机及钻杆操作的技能和经验。
2. 操作人员应在使用前对设备进行检查，确保设备无异常状况。
三、设备操作
1. 在使用煤矿钻机及钻杆时，操作人员应按照操作手册的要求进行操作，禁止将设备用于非法目的。
2. 在操作过程中，操作人员应保持设备和周围环境的清洁和整洁，防止杂物和垃圾堆积影响操作。
3. 在操作过程中，如遇到设备故障或异常情况，操作人员应立即停止作业并及时报告维修人员。
四、安全防护
1. 在操作过程中，操作人员应全程佩戴个人防护装备，包括头盔、安全鞋、手套等。
2. 在操作过程中，周围人员应远离作业区域，确保安全。
3. 操作人员应严格遵守煤矿安全管理制度，保证安全生产。
五、保养和维护
1. 操作人员应定期对设备进行保养和维护，确保设备的正常运行。
2. 定期进行设备检查，发现问题及时解决，保证设备的安全和有效运行。
以上即是《煤矿钻机及钻杆操作规程》的内容，希望所有操作人员严格遵守规程，确保安全生产。
钻杆：钻杆断裂的常见原因
钻杆：钻杆断裂的常见原因在钻井过程中，钻杆是连接钻头和钻机的重要部件。
钻杆的质量和牢固程度直接关系到钻井进度和效率。
然而，钻杆断裂是钻井作业中常见的问题，不仅会导致钻井中断，还可能造成意外事故。
本文将会介绍钻杆断裂的常见原因，以帮助读者更好地理解及预防此类问题的发生。
1. 材料问题钻杆通常由不锈钢、铁合金等优质材料所制成。
如果钻杆的材质不符合标准或者材料质量出现问题，那么钻杆就很容易出现裂纹或者断裂。
此外，由于钻杆通常处于悬挂状态，在运输、搬运和落地的过程中，如果受到撞击或者挤压等机械损伤，也会加速钻杆的疲劳破裂。
2. 钻杆疲劳通过连续地旋转和振动，钻杆会发生疲劳和龟裂现象。
尤其是在长时间的高强度钻井作业中，疲劳程度会更严重。
当钻杆内部的应力超过其承受能力时，就会出现疲劳破裂，导致钻杆断裂。
3. 断节区域设计问题钻井作业中，需要用到焊接的钻杆，若连接设计不合理或者焊接质量差，断节区域很容易出现龟裂、缺陷等缺陷，在钻井时候断裂导致难以控制、拆除。
断节区域的设计不当，比如装配了不适合的连接器，也会导致钻杆断裂。
4. 钻井参数设置问题在钻井过程中，如果钻杆没有合理的被加压或拉扯，可能会导致钻杆的轻微变形与内部的应力分布不均，从而导致疲劳破裂。
同时，如果钻井参数设置不合理，比如设置的钻头转速过快或钻压过大等等，也会导致钻杆断裂。
5. 操作方法问题如果钻杆的把持、转动或装卸不当，都会导致钻杆的损坏。
特别是在斜井或水平井中，如果钻杆撞到井筒边缘或者在管柱中折断，都属于操作不当导致的破裂。
6. 比例失衡在钻井施工中，如果使用过大的钻头，或者井深和钻头尺寸比例过于失衡，也会导致钻井作业中钻杆断裂。
比例失衡出现的最常见情况就是井深过大而使用过小的钻头，这会导致钻杆的剧烈振荡，从而导致钻杆的疲劳破裂。
总的来看，钻杆断裂往往是由材料问题、疲劳、断节区域设计问题、钻井参数设置问题、操作方法问题和比例失衡等多种因素共同作用导致的。
深孔钻杆尺寸标准
深孔钻杆尺寸标准一、概述本标准规定了深孔钻杆的尺寸要求，包括钻杆外径、钻杆内径、钻杆壁厚、螺纹尺寸、长度要求、强度要求、材料要求和耐磨性要求等方面。
本标准适用于深孔钻探作业中使用的钻杆，也适用于其他类似场合使用的钻杆。
二、钻杆外径钻杆的外径应根据设计要求进行选择，一般常用的外径有φ42mm、φ50mm、φ60mm、φ73mm、φ89mm等。
外径尺寸应符合相关标准，确保在深孔钻探作业中能够顺利通过各种孔径的孔段。
三、钻杆内径钻杆的内径应根据所使用的钻头和冲洗液的要求进行选择。
一般常用的内径有φ25mm、φ31.75mm、φ38mm等。
内径尺寸应符合相关标准，确保能够与钻头和冲洗液的接口顺利对接。
四、钻杆壁厚钻杆的壁厚应根据其外径和所承受的扭矩、拉伸力等载荷进行设计。
壁厚应均匀，不得有明显的减薄或增厚现象。
一般常用的壁厚尺寸应符合相关标准。
五、螺纹尺寸钻杆的螺纹尺寸应根据连接要求进行设计。
螺纹应符合相关标准，如公制螺纹、英制螺纹等。
螺纹表面应光滑，不得有明显的损伤或毛刺等缺陷。
六、长度要求深孔钻杆的长度应根据钻探设计要求进行选择。
一般来说，钻杆的长度应不小于所需钻进的深度加上冲洗液循环所需的长度。
同时，还应考虑便于运输和操作等因素。
七、强度要求深孔钻杆必须具有足够的强度以承受钻探过程中的各种载荷。
应根据预计的最大扭矩和拉伸力等载荷进行设计，并经过相应的试验验证其强度性能。
深孔钻杆的材料应具有足够的韧性，以避免在钻探过程中发生脆性断裂。
同时，材料的抗疲劳性能也应满足长时间使用的需求。
建议选择高强度合金钢或其他具有优异力学性能的材料来制造深孔钻杆。
钻杆性能参数表
表A.1新钻杆性能（API标准钻杆）代号1代号2公称壁厚（mm）钢级加厚型式钻杆接头连接代号新钻杆内螺纹外径(mm)外螺纹内径(mm)近似重量(kg/m)上扣扭矩(kN.m)管体拉伸屈服(t)接头拉伸屈服(t)管体扭转屈服(kN.m)接头扭转屈服(kN.m)管体挤毁压力(MPa)管体最大内部压力(MPa)23/8 6.657.11G EU NC2685.7344.4510.58 5.5987.77142.2811.869.32150.57149.3627/810.409.19G EU NC31104.7850.8016.5010.70136.11224.8621.9317.84159.35159.52 27/810.409.19S EU NC31111.1341.2817.1913.67175.01282.9728.2022.79204.88205.10 31/213.309.35G EU NC38127.0061.9121.9117.93172.45321.1735.2129.88136.23133.21 31/213.309.35S EU NC38127.0053.9822.2221.56221.73382.1245.2735.93175.15171.27 414.008.38G IU NC40139.7061.9123.6224.21181.21406.9544.2040.35109.60104.52 414.008.38S IU NC40139.7050.8024.0229.50232.99489.9456.8349.16138.87134.39 41/216.608.56G IEU NC46158.7576.2027.7231.72209.91475.5658.4852.8795.3294.88 41/216.608.56S IEU NC46158.7569.8528.0436.09269.89537.0175.1860.14115.65121.99 519.509.19G IEU NC50168.2882.5532.9541.66251.21575.5978.1469.4489.6291.73 519.509.19S IEU NC50168.2869.8533.6051.57322.99703.84100.4785.95108.05117.93 51/221.909.17G IEU51/2FH184.1588.9037.6258.74277.58734.4796.2597.9174.1483.1651/221.909.17S IEU51/2FH190.5076.2039.2770.58356.89873.41123.76117.6487.42106.9251/224.7010.54G IEU51/2FH184.1588.9041.3358.74315.75734.47107.3997.9196.6295.6051/224.7010.54S IEU51/2FH190.5076.2042.9670.58405.96873.41138.07117.64117.37122.911表A.2一级钻杆性能（API标准钻杆）代号1代号2公称壁厚（mm）钢级钻杆接头连接代号一级钻杆最小接头外径(mm)最大接头内径(mm)偏磨内螺纹最小台肩宽度(mm)最小外径&最大内径上扣扭矩(kN.m)管体拉伸屈服(t)接头拉伸屈服(t)管体扭转屈服(kN.m)接头扭转屈服(kN.m)管体挤毁压力(MPa)管体最大内部压力(MPa)23/8 6.657.11G NC2683.3449.21 3.97 4.4468.34112.739.137.40129.13136.56 27/810.409.19G NC31100.0157.94 5.168.12105.75173.3816.8113.53137.29145.84 27/810.409.19S NC31103.1951.59 6.7510.43135.97219.4721.6217.39176.52187.52 31/213.309.35G NC38118.2770.64 6.3513.40134.72244.4827.2622.33115.97121.79 31/213.309.35S NC38122.2463.508.3317.10173.21307.9835.0528.51149.11156.59 414.008.38G NC40127.0074.617.1417.03142.36292.0534.5428.3980.1395.56 414.008.38S NC40131.7666.689.5321.66183.04366.3744.4136.1095.40122.86 41/216.608.56G NC46142.0888.907.5422.02165.21336.6245.8236.7065.2786.74 41/216.608.56S NC46146.8480.179.9228.79212.42434.4458.9147.9975.59111.53 519.509.19G NC50154.7896.048.7329.56197.83415.9161.2849.2760.4383.86 519.509.19S NC50160.3486.5211.5138.27254.36531.1378.7963.7869.15107.82 51/221.909.17G51/2FH170.66108.749.1337.07218.95474.5975.6761.7947.3376.03 51/221.909.17S51/2FH176.21100.0111.9147.06281.50595.3797.2978.4451.6897.75 51/224.7010.54G51/2FH172.24105.579.9240.46248.48519.6884.1367.4466.3787.40 51/224.7010.54S51/2FH178.5995.2513.1052.22319.47656.99108.1687.0377.06112.372表A.3二级钻杆性能（API标准钻杆）代号1代号2公称壁厚（mm）钢级钻杆接头连接代号二级钻杆最小接头外径(mm)最大接头内径(mm)偏磨内螺纹最小台肩宽度(mm)最小外径&最大内径上扣扭矩(kN.m)管体拉伸屈服(t)接头拉伸屈服(t)管体扭转屈服(kN.m)接头扭转屈服(kN.m)管体挤毁压力(MPa)管体最大内部压力(MPa)23/8 6.657.11G NC2682.5551.59 3.97 3.8358.9896.827.84 6.38117.16119.49 27/810.409.19G NC3198.4360.33 4.377.1991.16154.7214.4111.99124.88127.62 27/810.409.19S NC31101.6055.56 5.959.01117.21191.2918.5215.02160.57164.08 31/213.309.35G NC38116.6873.82 5.5611.66116.46214.0923.4719.43103.71106.57 31/213.309.35S NC38119.8668.267.1414.70149.74266.4030.1824.50126.84137.01 414.008.38G NC40124.6278.58 5.9514.56123.43251.7729.8724.2662.9883.62 414.008.38S NC40128.5972.237.9418.47158.69315.2238.4130.7872.53107.51 41/216.608.56G NC46139.7092.08 6.3519.38143.37298.5539.6932.3049.5475.90 41/216.608.56S NC46143.6785.738.3324.52184.33373.3651.0240.8754.6397.59 519.509.19G NC50152.40100.017.5425.71171.73364.3553.1042.8645.1773.38 519.509.19S NC50157.1692.089.9233.29220.80465.3868.2755.4748.8194.35 51/221.909.17G51/2FH167.48112.717.5431.67190.21416.3565.6452.7833.7866.53 51/221.909.17S51/2FH173.04105.5710.3240.79244.56519.6884.4067.9837.6885.53 51/224.7010.54G51/2FH169.86110.338.7335.18215.61451.5472.8658.6450.5376.48 51/224.7010.54S51/2FH174.63101.6011.1145.00277.22574.1693.6774.9955.9598.333表 B.1新钻杆性能(非API标准钻杆)代号1代号2公称壁厚（mm）钢级加厚型式钻杆接头连接代号新钻杆内螺纹外径(mm)外螺纹内径(mm)近似重量(kg/m)上扣扭矩(kN.m)管体拉伸屈服(t)接头拉伸屈服(t)管体扭转屈服(kN.m)接头扭转屈服(kN.m)管体挤毁压力(MPa)管体最大内部压力(MPa)27/810.409.19G EU NT2995.0050.8015.8812.06136.20154.0021.9020.10159.35159.52 27/810.409.19S EU NT2995.0050.8015.8812.06175.10154.0028.2020.10204.88205.10 27/810.409.19S EU NC31104.8050.8016.5010.70175.01224.8628.2017.84204.88205.10 31/213.309.35G EU PD29101.6050.8019.7712.00172.50216.9035.2020.00136.23133.21 31/213.309.35S EU PD29101.6050.8019.7712.00221.80216.9045.2020.00175.15171.27 414.008.38G IU PD39130.0065.1022.7123.32181.30339.0044.2038.87109.60104.52 414.008.38S IU PD39130.0061.9022.7925.20233.80366.9056.8042.00138.87134.39 519.509.19S IEU NC50168.2882.5532.9541.66323.20575.90100.4069.44108.05117.93 519.509.19G EUE NC52173.0488.9032.9544.52251.21592.0078.1474.2089.6291.73 521.909.65S EUE NC52172.0088.9036.6244.73337.9592.79104.2974.55118.96123.77 524.1010.92V EUE NC52172.0088.9041.0148.46420.26642.19127.1880.77162.57155.63 519.509.19S IEU BHDS50168.3082.6034.9753.47322.99575.98100.4789.11108.05117.93 51/223.909.65S IEU BHDS55184.20101.6040.9656.8374.47574.55128.8894.6697.88112.52 51/223.909.65S IEU BHDS55184.2095.3041.1566.3374.47657.43128.88110.597.88112.524表B.2一级钻杆性能(非API标准钻杆)代号1代号2公称壁厚（mm）钢级钻杆接头连接代号一级钻杆最小接头外径(mm)最大接头内径(mm)偏磨内螺纹最小台肩宽度(mm)最小外径&最大内径上扣扭矩(kN.m)管体拉伸屈服(t)接头拉伸屈服(t)管体扭转屈服(kN.m)接头扭转屈服(kN.m)管体挤毁压力(MPa)管体最大内部压力(MPa)27/810.409.19G NT2990.0052.00 3.809.30105.75145.0016.8115.50137.29145.84 27/810.409.19S NT2992.0052.00 4.8010.50135.97145.0021.6117.50176.52187.52 27/810.409.19S NC31103.2050.807.7510.68135.97220.7221.6217.80176.52187.52 31/213.309.35G PD2998.0053.00 5.409.70134.72201.0027.2616.17115.97121.79 31/213.309.35S PD2998.0053.00 5.409.70173.21201.0035.0416.17149.11156.59 414.008.38G PD39124.0067.007.2019.40142.36323.0034.5332.3380.1395.56 414.008.38S PD39126.0065.108.2021.80183.04339.0044.4036.3395.40122.86 519.509.19S NC50160.3486.5211.5138.27254.36531.1378.7963.7869.15107.82 519.509.19G NC52165.1092.5010.8539.40197.83549.0061.2865.6760.4383.86 521.909.65S NC52162.4088.9011.135.89265.87475.3381.6959.8278.41113.16 524.1010.92V NC52162.4088.9011.138.88329.88514.9499.2464.81118.85125.74 519.509.19S BHDS50155.1082.6010.142.77254.36416.6778.7971.2969.15107.82 51/223.909.65S BHDS55168.50101.609.2545.44295.13422.12101.275.7360.52102.88 51/223.909.65S BHDS55170.8095.3010.453.04295.13473.86101.288.460.52102.885表B.2二级钻杆性能(非API标准钻杆)代号1代号2公称壁厚（mm）钢级钻杆接头连接代号二级钻杆最小接头外径(mm)最大接头内径(mm)偏磨内螺纹最小台肩宽度(mm)最小外径&最大内径上扣扭矩(kN.m)管体拉伸屈服(t)接头拉伸屈服(t)管体扭转屈服(kN.m)接头扭转屈服(kN.m)管体挤毁压力(MPa)管体最大内部压力(MPa)27/810.409.19G NT2989.0053.00 3.308.5091.16138.9014.4114.17124.88127.62 27/810.409.19S NT2991.0053.00 4.309.60117.21138.9018.5216.00160.57164.08 27/810.409.19S NC31101.6050.80 6.959.64117.21198.9918.5216.07160.57164.08 31/213.309.35G PD2995.0055.00 3.907.50116.46187.0023.4712.50103.71106.57 31/213.309.35S PD2996.0055.00 4.408.20149.74187.0030.1813.67126.84137.01 414.008.38G PD39122.0069.00 6.2017.10123.43305.0029.8728.5062.9883.62 414.008.38S PD39124.0067.007.2019.40158.69323.0038.4132.3372.53107.51 519.509.19S NC50157.1692.089.9233.29220.80465.3868.2755.4748.8194.35 519.509.19G NC52161.9295.009.9233.90220.8465.3861.2856.5045.1773.38 521.909.65S NC52159.7088.909.7531.38230.7417.2870.7452.2957.1699.02 524.1010.92V NC52159.7088.909.7533.99285.88452.0585.7856.6592.49110.02 519.509.19S BHDS50151.2082.608.1537.43220.8337.4768.2762.3848.8194.34 51/223.909.65S BHDS55165.10101.607.5539.76256.29346.9187.7466.2642.9190.02 51/223.909.65S BHDS55166.8095.308.4046.41256.29384.3187.7477.3542.9190.026注：1、代号1为钻杆管体规格的无量纲名称；代号2为钻杆管体单位长度质量的无量纲名称；2、一级钻杆其壁厚最小为公称壁厚的80%；二级钻杆其壁厚最小为公称壁厚的70%；3、表中所列的性能值不包括安全因素，通常基于单一载荷条件，例如只受拉力。
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钻探钻杆柱磨损分析
摘要：本文先依次分析了钻探中钻杆柱自身材质缺陷，工作环境及受力特征，然后结合上述分析讨论了钻杆
柱磨损的五种具体表现形式，最后对减少钻杆柱的磨损提出了一些看法。
关键词：钻探钻杆柱磨损
钻探中，钻杆柱的磨损是一个很严重的问题。
钻杆
柱磨损到一定程度，就应该更换新的。
目前对钻杆柱的直径
还没有达到用仪器自动监测的程度，大多是技术人员在现场
进行目测，用游标卡尺测量钻杆柱的直径。
而使用专门技术
人员监测钻杆直径情况，常常是针对孔深较深的钻孔。
当钻
杆柱磨损严重，而没被注意，在遇到使钻杆柱应力集中的异
常情况时，易发生钻杆柱折断的事故。
在好的岩土层中，如
果钻孔垂直度好，没发生缩径和扩孔，打捞钻杆柱相对容易，
否则将浪费大量的时间，造成经济损失，对于深孔钻探，造
成的损失更加明显。
钻杆柱的磨损研究受到了较多科技工作
者的高度重视。
本文分析了铁路钻探中钻杆柱磨损的外因与
内因，以及磨损的具体表现形式。
一、钻杆的材质缺陷
从材质的角度来看，钻杆内部存在着在缺陷。
生产车间
在生产钻杆时，有热处理这道工序。
在加热和冷却过程中，
钻杆内部组织会发生改变。
热处理通常消除钻杆内部粗粒组
织，使其结构细化，能受更大的应力。
但局部总存在暇疵。
在高倍电子显微镜下观察钻杆晶粒结构，发现它是由许多离
子、原子按一定规则排列起来的空间格子构成的，晶格一般
处于稳定的平衡状态。
晶粒之间常存在着为数不多的夹杂物、
空洞等缺陷,在这些晶粒里，甚至在弹性范围以内，当力还不
太大时，就可能发生塑性变形。
二、钻杆工作环境钻探多采用回转钻进，对取芯困难的岩层如砂层、
全风化层等情况也采用冲击钻进。
钻杆柱在工作中，与钻杆
柱发生作用的主要介质包括钻井液与岩土层。
铁路钻探钻井液一般是水基钻井液，这是一种多相不稳
定体系，以水为分散介质（连续相），以粘土为分散相（固相），
加入一定的化学处理剂或加重材料组成。
其成分包括水、膨
润土、化学处理剂（如滤失剂羧甲基纤维素）、气体（溶解氧、
二氧化碳气体、硫化氢气体）及其它腐蚀介质如Cl-、SO42-、
Ca2+、CO32–及HCO3-等。
钻探中岩芯常见的有土层、砂卵石层、
全风化岩层、强风化破碎带岩层、弱风化岩层等。
砂卵石层及坚
硬的强风化岩层等复杂地层对钻杆柱造成的磨损比其它岩层尤为
厉害。
三、钻杆柱工作受力特征
在工作过程中，钻杆柱的运动方式包括自转与绕钻孔中
心的公转，在深孔钻探中这两种运动方式通常是共存的。
钻
杆所受力为复合应力，主要包括以下几个分项：钻杆受到钻
杆自重引起的拉应力，在横向应力作用下产生的弯曲应力，
由扭矩的作用产生的剪应力，钻杆振动引起的轴向及横向应力，与岩层的摩擦力，以及与钻井液的作用。
四、钻杆磨损表现形式
1．磨粒磨损
磨粒磨损是由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶
表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象，钻杆柱的表面特征是产生擦伤撕裂、纵向拉痕、局部剥落和裂纹。
磨粒磨损机理为微观切削,多次塑变导致断裂以及微观断裂。
钻杆柱在复合应力状态下，易发生较大的弯曲，弯曲后
突起的地方与坚硬的岩层之间产生严重的摩擦。
钻杆柱表面
的淬火处理厚度一般为1mm,在淬火层磨损掉后，以后的磨
损速率将加快。
在深孔钻探中，有时候取出的钻杆表面有明
显的擦痕，这是磨粒磨损的表现。
2．粘着磨损
粘着磨损是当摩擦副两对偶表面作相对滑动时，由于粘
着致使材料从一个表面转移到另一表面或材料从表面脱落而
引起的磨损现象。
由于摩擦副两对偶表面间实际接触面积很小，接触点应力很高，摩擦副对偶表面处于这种高温和高应
力状态下，杆件表面发生破裂，使接触微峰产生粘着，随后
在滑动中粘着点被剪断。
钻杆的弯曲使其局部与岩层发生摩擦，局部接触点的高
应力构造了粘着磨损的条件。
3．疲劳磨损
疲劳磨损是摩擦副两对偶表面作滚动或滚冲蚀磨损机理表现
为：在低角冲蚀时,以微裂纹和微切削
的形式为主；高角冲蚀时,以裂纹扩展和脆性断裂为主。
钻杆柱工作过程中，旋转速度都较大，与钻井液的相对
速度也大，如果钻井液粘度及重度都大，含砂量高，加上长
时间的钻进，则会对钻杆柱造成的不容忽视的冲蚀磨损。
五、对减少钻杆柱的磨损的看法
1．研发优质材料钻杆
要使用高强度材料，选用轻质铝合金等材料作为钻杆材
料；改善加工工艺，做好热处理，使钻杆内部内部结构更加
细化完美。
2．控制好钻孔的垂直度
钻孔的垂直度高，则钻杆柱与孔壁接触面相应减少，处于
绕轴自转的情况增多，从而减少了钻杆柱与孔壁的摩擦程度。
3．改善钻井液
使用无固相钻井液，降低钻井液的粘度及密度，以减少
对钻杆柱的冲蚀磨损；提高PH值，抑制酸性气体对钻杆柱
的腐蚀；使用除氧剂，减少对钻杆柱的氧化腐蚀
滑复合运动时，由于交变接触应力的作用，
使表面材料疲劳断裂而形成点蚀或剥落的现象。
表现为裂纹
滑复合运动时，由于交变接触应力的作用，
使表面材料疲劳断裂而形成点蚀或剥落的现象。
的逐渐形成和扩展，最后在受摩擦学负荷的范围内脱落下一些颗粒状或片状磨屑，结果留下一些麻点和坑穴。
疲劳磨损是较较严重的一种磨损。
钻杆柱受到周期性的复合应力作用，同时纵振、横振及扭振使钻杆柱接头之间发生碰撞，长期的服役容易使钻杆柱发生疲劳磨损失效。
4．腐蚀磨损
腐蚀磨损是摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材
料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引
起的材料损失现象。
当钻井液中CO2和H2S含量高时，会使
钻井液pH降低，H+离子直接与铁杆柱的Fe交换电子，从而
溶解钻杆；在钻井过程中,大气中的氧以及地表、地下水中的
氧会通过泥浆泵等设备在钻井液的循环过程中混入其中成为
游离氧，氧含量增加,腐蚀钻杆中的铁,腐蚀产物为黑色致密的
Fe3O4和红色酥松的Fe2O3等化合物；主要来自钻井液处理剂、
主要来自地层水和岩层其它腐蚀介质包括Cl-、SO42-、Ca2+、
CO32-、HCO3-等,其中以Cl-的影响最为显著,半径小、穿透能
力强,容易透过钻柱构件表面膜内极小的孔隙,直接与金属接
触,起到催化、促进腐蚀的作用。