石油钻井设备与工具--钻具系统

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三种形式接头螺纹形状皆为“V”型,但扣型、扣距、 锥度不同。
NC型接头标准(新标准):
随着对焊钻杆代替有细扣钻杆,API制订了新的钻杆 接头NC型接头标准,也称数字型接头。NC型接头以字母NC 和两位数字表示,如NC50,NC26,NC31。
NC—美国标准粗牙螺纹; 两位数字—丝扣基面节圆直径大小(英制单位)×10 例如:NC26表示接头为NC型,基面丝扣节圆直径为 2.668in。 新旧标准的对应关系见下表:

Ф88.9钻杆
造斜 段
Ф165钻头+单弯螺杆+Ф120无磁钻 铤(1根)+ Ф120钻铤(13根)+ Ф88.9钻

增斜 段
Ф165钻头+ Ф120短钻铤(1根)+ Ф161螺旋扶正器(+ Ф120无磁钻铤(1 根)+Ф120钻铤(15根)+ Ф88.9钻杆
Ф165钻头+ Ф120钻铤(14根)+ Ф88.9
2、钻铤 钻铤处在钻柱的最下部,是下部钻具组合的主要组成部分。 特点: 壁厚大(一般为38-53mm,为钻杆的4-6倍),具有较大的重力和
刚度。钻铤两端管体上直接车接头,不另加接头。 作用: ① 给钻头施加钻压; ② 保证压缩条件下的必要强度; ③ 减轻钻头的振动、摆动和跳动,使钻头工作平稳; ④ 控制井斜。
(3)钻杆接头及丝扣
钻杆接头是钻杆的组成邪分,分公接头和母接头, 连接在钻杆管体的两瑞。
接头上车有丝扣(粗扣),用以连接各单根钻杆。在 钻井过程中,接头处要经常拆卸,按头表面受到相当大的 大钳咬合力的作用,所以钻杆接头壁后较大,接头外径大 于管体外径,并采用强度更高的合金钢。
丝扣的连接必须满足的三个条件:
第四章 钻具系统
前言
钻具系统是钻头以上、水龙头以下部 分一系列钻井工具组合的总称。包括:钻 柱、井下动力钻具以及其它一些辅助钻井 工具。
典型的钻具组合如下:
(Φ215.9mmPDC钻头)+(0.75º)172 mm 螺杆+Φ158.8mm(无磁钻铤)NDC×1根+ Φ215mm稳定器+Φ158.8mm(钻铤)DC×11 根+Φ127mm(加重钻杆)HWDP×20根+ Φ127mm(钻杆)DP+方钻杆
常用钻杆的尺寸:88.9,114.3,127mm(3 1/2″4 ½ ″ 5″)三 种。
(2)钻杆的钢级与强度
钻杆的钢级是指钻杆钢材的等级,它由钻杆钢材的 屈服强度决定。
API将钻杆钢材等级分为五级: D、E、95(X)、105(G)、135(S)。 钻杆钢级越高,管材的屈服强度越大,钻杆的各种强 度也就越大。 在钻柱的强度设计中,推荐采用提高钢级的方法来提 高钻柱的强度,而不采用增加璧厚的方法。
一、钻柱的作用 1、钻柱在钻井过程中的主要作用 (1)为钻井液由井口流向钻头提供通道; (2)给钻头施加适当的压力(钻压); (3)把地面动力(扭矩等)传递给钻头; (4)起下钻头; (5)根据钻柱的长度计算井深。
2、钻柱的特殊作用 (1)通过钻柱可以观察和了解钻头的工作情况、
井眼状况及地层情况等; (2)进行取心、挤水泥、打捞井下落物、处理
为了增强管体与接头的连接强度,管体两端加厚。常用的加厚形式 有内加厚、外加厚、内外加厚三种。
根据美国石油学会(American Petroleum Institute)(简称API) 的规定,钻杆按长度分为三类: 第一类:5.486一6.706m(18一22ft); 第二类:8.230-9.144m(27-30ft); 第三类:11.582一13.716m(38一45ft)。
随着钻井深度的增加,几千米甚至上万米的 钻柱,在井下的工作条件十分恶劣,它往往是钻 井设备与工具中的薄弱环节。时常导致井下复杂 情况甚至导致井下事故。为避免或便于处理井下 复杂情况,在钻具组合中还需要其它一些辅助钻 井工具,以实现快速优质钻井及顺利完成各种井 下作业。
第一节 钻柱
钻柱是钻头以上,水龙头以下部分的 钢管柱的总称。它包括方钻杆、钻杆、钻 铤、各种接头及稳定器等井下工具
钻柱是钻井的重要工具,它是连通地下与地 面的枢纽。在转盘钻井时,靠它来传递破碎岩石 所需要的能量,给井底施加钻压,以及循环钻井 液等。在井下动力钻井时,井下动力钻具是用钻 柱送到井底并靠它来承受反扭矩,同时钻头和动 力钻具所需的液体能量也是通过钻柱输送到井底 的。
井下动力钻具为井底发动机,可在井 底驱动钻头旋转,是井身轨迹的定向控制的 必备工具,同时可与转盘复合,实现复合 钻井,不仅可以实现旋转或滑动钻井,还 可提高钻头转速,提高钻井速度。
井下事故等特殊作业; (3)对地层流体及压力状况进行测试与评价。
二、钻柱的组成 钻柱由方钻杆、钻杆段和下部钻具组合三大
部分组成。 钻杆段包括钻杆和接头,下部钻具组合主要
是钻铤,也可能安装稳定器、减震器、震击器、 扩眼器及其他特殊工具。钻柱的具体组成随不同 的目的、要求而不同。
井段
钻具组合
直井 Ф165PDC钻头+Ф120钻铤(14根)+ห้องสมุดไป่ตู้
钻杆
缓降 斜段
或者: Ф165钻头++Ф161螺旋扶正器+ Ф120钻铤(1根)+ Ф161螺旋扶正器+
Ф120无磁钻铤(1根)+Ф120钻铤(15
根)+ Ф88.9钻杆
1、钻杆
钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无逢钢 管制成,壁厚一般为9~11mm。其主要作用是传递 扭矩和输送钻井液,并靠钻杆的逐渐加长使井眼 不断加深。因此,钻杆在石油钻井中占有十分重 要的地位。
①尺寸相等; ②丝扣类型相同; ③公母扣相匹配。
为便于接头选用,API制订了接头类型的标准 (石油工业普遍采用):
APl钻杆接头有新、旧两种标准,旧标准是针对早期的 有细扣钻杆接头,分为三种形式:
①内平式(IF); ②贯眼式(FH); ③正规式(REG)。
内平式接头适用于外加厚钻杆,贯眼式接头适用于内 加厚钻杆,正规式接头适用于内加厚钻杆。
(1)钻杆结构与规范
钻杆由钻杆管体与钻杆接头两部分组成。钻杆管体与接头的连接有 两种方式:一种是用细丝扣连接,即管体两端都车有细公扣,与接头一 端的母细扣相连接,称这种钻杆为有细扣钻杆;另一种是管体与接头用 摩擦焊对焊在一起,称这种钻杆为对焊钻杆。
有细扣钻杆目前已基本淘汰,我国现在生产或进口的钻杆全部为对 焊钻杆(无细扣钻杆)。
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