钻具扭转圈数及拉伸长度
钻井现场常用数据
钻井现场常用数据1．井低压力：Pm=9.8*10-3P m-- H 其中：Pm-井地压力Mpa, pm-钻井液密度g/cm3 , H-液柱垂直深度m.2．井底有效压力（平衡压力）：Pb=Pm+△P 其中：Pb --井底有效压力Mpa, Pm --井地压力, △P--压力附加值。
油井：△P=1.5∽3.5 Mpa,气井:△P=3.0∽5.0 Mpa.3．压井钻井液密度计算: P m1= P m+102Pd /H 其中:P m1--压井所需钻井液密度g/cm3, P m-原始钻井液密度g/cm3 , Pd-关井时立压Mpa, H-井涌地层的垂直井身m.4．钻具中性截面的位置: Ln=Pb/(Qa*Kb) 其中：Ln --中性截面距井底的高度m, Pb-钻压N, Qa-钻铤在空气中的每米重量N/m, Kb -浮力系数。
5．钻具出现一次弯曲的临界压力：钻柱钻具直径（mm）临界钻压钻铤外径内径Φ203.2 Φ100 72.0Φ75 80.0Φ177.8 Φ80 52.0Φ75 55.0Φ70 55.0Φ158.8 Φ57.15 41.1钻杆Φ127.0 8.83Φ88.9 4.806.卡点计算: L1=K×△L/△P [k=21×F] 其中：△L-平均伸长cm,△P--平均拉力 t， F-管体截面积 cm2.各种常用管具K值表：各种常用管具K值表：直径mm 壁厚mm 截面积cm2 K值内容积l/m钻杆?127 9．19 34．03 715 9．27?88．9 9．35 23．36 491 3．87?73 9．19 18．44 387 2．34套管?244．5 10．03 74．02 1554 38．5011．05 81．04 1702 38．4411．99 87．65 1841 38．17?177．8 8．05 42．93 902 20．539．19 48．73 1023 19．9610．36 54．45 1143 19．3811．51 60．08 1262 18．82?139．7 7．72 31．93 671 12．149．17 37．53 788 11．5710．54 42．81 899 11．047.钻杆允许扭转圈数：N=K×H其中：N---允许扭转圈数圈，H-卡点深度m, K-扭转系数圈/米。
复合钻具卡钻转盘允许扭转圈数计算及现场应用
复合钻具卡钻转盘允许扭转圈数计算及现场应用
范志国
【期刊名称】《新疆石油科技》
【年(卷),期】2000(010)003
【摘要】文中应用材料力学理论，提出了复合钻具卡钻的计算公式。
经验证，是一套有效和方便的计算公式，将该计算方法编制成计算机程序，在现场使用时更方便。
【总页数】2页(P6-7)
【作者】范志国
【作者单位】新疆石油管理局钻井公司定向井公司，新疆克拉玛依白碱滩834009【正文语种】中文
【中图分类】TE921.207
【相关文献】
1.复合钻具卡钻后最大上提拉力和扭转圈数计算与控制 [J], 曹广开;常领;刘昌勋
2.轴向拉力作用下复合钻柱允许扭转圈数的计算方法 [J], 张彦虎;何伟波
3.桥梁钻孔中常见钻具"卡钻"、"掉钻"、"埋钻"的原因分析及处理措施 [J], 杭明;陈凤勍
4.正扣钻具倒正扣钻具技术在Ru_413井卡钻事故处理中应用 [J], 汪多安
5.转盘钻稳斜钻具钻稠油水平井水平段 [J], 李国相;万孝育
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石油钻井常用数据和常用计算
第一章：基本数据1.1 常用钻具数据1.1.1 塔里木常用钻杆数据表6-1-1 塔里木常用钻杆数据1.1.2 推荐钻杆上扣扭矩表6-1-2 推荐钻杆上扣扭矩1.1.3 塔里木常用钻铤数据表6-1-3 塔里木常用钻铤数据1.1.4 推荐钻铤上扣扭矩1.1.5 塔里木油田常用钻具稳定器表6-1-5 塔里木油田常用钻具稳定器规格与扣型1.1.6 塔里木常用加重钻杆数据1.1.7 塔里木常用方钻杆数据1.1.8 常用接头丝扣数据表6-1-9 石油钻具接头螺纹尺寸表6-1-10 石油钻具接头螺纹正常磨损允许量单位：mm1.1.9 石油钻具接头螺纹名称与现场叫法对照表1.1.10 塔里木油田钻具分级方法表6-1-13 钻杆分级标记表6-1-14 钻杆接头允许最小长度单位：mm表6-1-15 钻杆接头分级数据表6-1-19 钻杆允许直线度（SY/T5369-94）表6-1-20 钻铤允许直线度（SY/T 5369-94）表6-1-21 方钻杆允许直线度（SY/T5369-94）表6-1-22 方钻杆与方补心间隙（SY/T5369-94）1.1.11 螺杆钻具技术参数螺杆钻具命名方式：例：C 5 LZ 172 * 7.0 Ⅱ－D K W F G其中“C”表示：马达形式（C-长马达、D-短马达、K-空气或泡沫马达省略-常规马达）“5”表示：转子头数“LZ”表示：螺杆钻具产品代号“172”表示：螺杆钻具规格（外径,mm）“7.0”表示：允许使用的转子水眼压降（MPa）“II”表示：产品改进次数“D”表示：弯钻具弯角形式:D-单弯（弯接头或弯壳体）P-大偏移距同向双弯（弯接头+单弯壳体）T-同向双弯S-异向双弯（DTU）J-铰接钻具K-可调弯壳体无-直钻具“K”表示：K-可调弯壳体钻具结构形式省略-固定弯壳体钻具结构形式“W”表示：稳定器（W-传动轴壳体带稳定器；省略-不带稳定器）“F”表示：转子中空分流（F-转子中空分流；省略-转子非中空）“G”表示：钻具耐温特性（G-耐温150℃；省略-耐温120℃）1.1.12 Q10Y-M液气大钳扭矩表6-1-26 Q10Y-M液气大钳扭矩表1.2 油管及套管数据1.2.1 API 油管基本数据 API 油管数据见表6-1-27。
常用钻具紧扣扭矩表
11.8
10.4
9.3
2.1
1.9
1.7
31/2″DP, WDP
NC38
18.0
17.1
14.9
3.1
2.9
2.6
4″DP
HT40
27.0
4.5
41/2″DP, WDP
NC46
34.5
26.0
21.0
5.8
4.4
3.6
5″DP, WDP
NC50
43.0
38.5
33.4
7.2
5.5
5.6
5″非标DP
80.848
86.131
82..96
71.323
88.9
92.1
104.8
87.7
NC35
V-0.038R
6.35
4
1：6
89.667
94.971
0.7
3
5″
0.67
5
26″
0.8
(1页)常用钻具使用技术参数（单位：mm）
新钻杆数据
一级
管体数据
接头数据
接头数据
管体数据
外径
内径
壁厚
钢级
抗扭
KN·m
最小抗拉
t
接头类型
外径
内径
抗扭
KN·m
抗拉
t
上紧扭矩KN·m
最小接头外径
最小台肩宽
抗扭KN·m
抗拉
t
最小管壁厚
最小抗扭
KN·m
最小抗拉
t
上紧扭矩KN·m
3″四方
QD0001
27/8″
PDX00001
安全钻井操作规程
安全钻井操作规程一、开钻前的检查1.开钻前检查分级负责，按有关验收规定执行。
2.检查验收不合格，四项设计(地质、工程、泥浆、井控)不齐全，分阶段主要措施未贯彻不能开钻。
3.由于检查不认真或要求不严格，留下隐患造成不良后果应由批准人负责。
二、正常作业1.起下钻前检查与准备(1 )由司钻检查大绳的磨损与断丝情况，倒绳标准为每截面扭矩断丝不超过12丝，或采用吨公里倒绳法。
(2)司钻要指派专人或亲自检查12要害部位，确保完好。
(3)检查指重表是否灵敏，悬重与钻具的实际重量是否相符，自动记录曲线是否清晰，有无异常记录。
(4 )要认真检查气路、油路与防碰装置是否可靠。
(5)内外钳工检查传动及钻机各档和低速链条。
(6 )井口工具要灵活好用，规格符合要求。
(7)井下工具、钻具必须由工程技术人员检查、丈量(长度、内外径) 并绘出草图。
2.下钻(8)钻头尺寸、类型、水眼要认真执行设计，入井前由司钻检查无误方可入井。
（9）钻具丝扣要清洗干净，并涂好标准丝扣油。
（10 ）钻具丝扣规范与配合接头磨损情况，技术员要亲自检查。
（11 ）钻铤与无台阶的下井工具，下井时必须用安全卡瓦，安全卡瓦距卡瓦5厘米。
（12）钻具重量超过40吨要挂辅助刹车。
（13）下钻遇阻不能超过10吨，否则应把钻头提到遇阻井段以上小排量顶通，逐渐增加排量，循环划眼，消除遇阻后才能下钻。
（14）卡瓦在以下四种情况下不能使用：a.钻具悬重超过卡瓦工作负荷的80% ；b.卡瓦牙与钻具的规范不符；c.卡瓦牙不全，卡瓦牙磨损严重，卡瓦本身有缺损或锥面变形d.卡瓦卡住钻具后，手把快接触转盘。
（15）下钻、接单根、接下井工具一律用液压大钳或吊钳双钳紧扣，按规定扭矩上紧。
（16）起（下）钻，内外钳工要检查钻具，有问题的钻具及时更换、甩掉。
（17）根据不同井深、井径、钻具结构、泥浆流变参数计算激动压力，确定下钻速度，防止激动压力过大造成井漏。
（18）有以下几种情况之一，必须中途分段顶通或循环泥浆。
常用钻具紧扣扭矩表
ZQ100液压大钳与扭矩对应关系
(Q10Y-M液气大钳：额定流量：107L/min，最高压力：210Kg/cm2,电机功率：40KW)
钻杆，加重钻杆
规格
扣型
上扣扭矩KN·m
液压大钳压力MPa
新
一级
二级
新
一级
二级
23/8″DP
NC26
4.7
4.4
4.1
1.0
0.9
0.8
27/8″DP
171.45mm×101.6mm
13.4～16.3（2.33～2.84）
白棕绳搭上猫头算一圈，二挡3道
250P(43/4″)
120.65mm×66.675mm
5.5～6.6(0.91～1.12)
白棕绳搭上猫头算一圈，二挡2道
川式
川7-4
12.5～13.3（2.13～2.33）
白棕绳搭上猫头算一圈，二挡3道
222
7.8
23.87
145.6
10.4
31/2″
88.9
70.2
9.35
S135
45.19
217.6
NC38
127
54
40.68
398.8
18
122
8.3
32.54
319
7.8
38.32
181.4
17.7
41/2″
114.3
92.5
10.9
S135
89.92
330.4
NC46
158.8
63.5
71.93
4
51/4″四方*12m
1.2
5
7″
1.4
常用钻井数据表
常用计算公式
3算公式
压井密度一般取大,破裂压力一般取小例:某井在5180米做破裂压力,要求在压
不破时最高密度控制在1.67,这时立压应
打到多少
某井在4000米发生溢流关井,密度1.5,套鞋在3600米,地破当量密度2.4,求允许关井套压
某井在4000米发生溢流关井,关井立压30MPa,密度1.6,套鞋在3000米,地破当量密度1.2,求允许关井套
压
某井用密度2.1钻至4000米到气层,溢流关井套压4.5MPa技术套管下深3000米,地破当量2.79,求气体滑
脱上深到多少米时套管鞋被压漏。
答:上深到3232.7米套管鞋被压漏
某井用密度2.2发生溢流,关井27分钟套压上升3.85-
7.12MPa,计算气体滑脱上升速度。
常用钻铤数据及钻压计算
常用钻铤数据及钻压计算钻铤数据是钻井施工中非常重要的参数，可以帮助工程师进行安全、高效地钻井作业。
常用的钻铤数据包括钻铤直径、钻头速度、钻压、旋转速度等。
1.钻铤直径：钻铤直径是指钻铤的外径尺寸，常见的钻铤直径有3.5英寸、4.75英寸、6.25英寸等。
钻铤直径的选择通常取决于井口直径、钻井目标以及工程要求等因素。
2.钻头速度：钻头速度是指钻铤与地层接触时的旋转速度。
钻头速度的选择要根据地层硬度、钻铤尺寸以及循环系统流量等因素综合考虑。
一般来说，对于软层地质，钻头速度可以适当提高；而对于硬岩地层，钻头速度则需要适当降低，以减少钻头磨损。
3.钻压计算：钻压是指施加在钻头上的力，也是钻井过程中的重要参数。
钻压的计算通常包括静态钻压和动态钻压。
静态钻压：静态钻压是钻井过程中，完全停止旋转时，杆柱自身重量作用下施加在钻头上的力。
静态钻压可以通过以下公式计算：P=(m*g*h)/A其中，P是静态钻压；m是钻铤每米的单位质量；g是重力加速度；h 是杆柱长度；A是钻铤的截面积。
动态钻压：动态钻压是指钻井过程中，钻铤旋转时施加在钻头上的力。
动态钻压可以通过以下公式计算：P=(m*a*L)/(A*N)其中，P是动态钻压；m是钻铤每米的单位质量；a是加速度；L是钻铤长度；A是钻铤的截面积；N是转速。
4.旋转速度：旋转速度是指钻铤每分钟的旋转次数。
旋转速度的选择要根据地层硬度、钻铤尺寸、钻头类型等因素进行调整。
通常，对于软层地质，可以适当提高旋转速度；而对于硬岩地层，旋转速度则需要适当降低，以减轻钻头磨损。
总结：钻铤数据和钻压计算是钻井施工的基础，通过合理选择钻铤直径、钻头速度、旋转速度以及计算钻压等参数，可以提高钻井作业的效率和安全性。
工程师在钻铤数据的应用中还应考虑到井型、地质特征以及工程需求等因素，综合分析并进行合理调整，以满足钻井作业的要求。
钻杆常用数据表
现场实用钻井数据、常用单位换算表、干水泥和清水混合量备注：1。
干水泥浆密度；2。
每袋水泥重50Kg。
三、API 套管规范38三、环容数据表（一）各尺寸井眼容积与套管的环空容积（L/m）（二）各尺寸井眼容积与钻具的环空容积（三）特殊钻具使用参数四、钻井泥浆泵排量与压力表（一）3NB1300C钻井泵排量与压力关系表六、弯接头的测量与检查1.如图所示，弯接头公扣端的中心线与弯接头本体的中心线偏离定角度，此角度即为弯接头的度数耆接头岳薫因2.弯接头度数计算公式如下:式中：a ----- 长边长度，毫米-- 短边长度，毫米――本体直径，毫米――弯接头度数，度七、API钻具技术参数钻杆外径（英寸）扭转系数（圈/米）APID级E级G105 S1352 了/*3 1/2 5 5 1/2八、现场常用计算公式（一）钻井液循环一周所需时间T=（V 井一V柱）/60 XQV井——井筒容积，升；V 柱——钻柱体积，升；Q --- 钻井液排量，升/秒；T ------------- 循环一周的时间，分。
（二）配制im水泥浆需要的干水泥量T=p c x（p S—1）/（p c—1）p c 干灰密度，g/cm3; p S水泥浆密度, g/cm3。
（三）卡点计算：L=K（e/p） L ――卡点深度，米E――钻杆连续提升时平均伸长，厘米P――钻杆连续提升时平均拉力，吨K计算系数（四）浮重计算公式浮重=悬重X（ i-泥浆密度/铁的密度），铁密度=cm,九、井控有关计算（一）、压井有关计算a. 1关井立管压力P d=R-R （1）式中：R-—关井立管压力（MPa）;R —压井排量循环时的立管压力值（MPa）;R—压井低泵速下循环泵压（MPa）。
2地层压力的计算：P P= P d+p m H 式中：P P—地层压力（MPa）; p m—关井时钻柱内未侵钻井液密度（g/cm 3）；H —钻头所在垂直井深（m）。
3确定压井所需钻井液密度p m1据关井立管压力计算p m1：P m1= p m + +式中： 0.0098H p —钻井液密度附加量，单位 （g/cm 3）:油水井r =〜；气井r = 据地层压力计算 p mi4钻柱内外容积的计算钻柱内外总容积VV =V i +V 2式中：V —钻柱内外容积（m 3）；V i —钻柱内容积（m 3）；V 2—钻柱与裸眼环空容积（m 3）;所需压井液量为钻柱内外总容积的〜2倍。
常用钻具技术参数查询井队版2014-9-29修改
塔里木油田常用钻具技术参数查询（钻井队版2014-9-29修改）1、钻杆技术参数表1 钻杆工作参数表2 钻杆强度表3 钻杆接头尺寸和扣型表4 常用钻杆分级规定注：1.塔里木油田范围内三级钻杆停用，分级管体壁厚比行标提高3-5个百分点；2.*表示非标，目前塔里木油田所用的4 "、41/2"、5″、51/2"钻杆均有采用非标制造。
2、铝合金钻杆表5铝合金钻杆技术参数3、方钻杆4、钻铤表7 钻铤规范注：螺旋钻铤开排减少4%，闭排=内体积+开排×96%5、加重钻杆表8加重钻杆规格尺寸加重钻杆接头分级数据加重钻杆接头允许磨损量6、扶正器表9 稳定器基本尺寸mm钻具稳定器工作外径分级尺寸钻铤及钻具稳定器大钳空间均匀磨损后最小外径及偏磨限定尺寸7、紧扣扭矩推荐紧扣扭矩钻具稳定器分级数据二、其他说明：1、上表中推荐的钻具螺纹紧扣扭矩单位为KN· m;2、如液压动力钳配备有KN·m单位的仪表，应该按照KN·m推荐数值紧扣；如液压动力钳未配备有KN·m单位的仪表，可参照Mpa单位紧扣；3、本体尺寸7"及以下规格钻具严禁使用无任何指示仪表（扭矩、压力）的液压动力钳上卸扣，本体尺寸7"以上钻具应使用带扭矩指示的猫头紧扣；4、严禁使用未经检验校检的液压动力钳紧扣；3、液压动力钳扭矩KN.m与压力Mpa单位对照关系：（1）ZQ100型液压钻杆动力钳KN.m与Mpa对照关系约为6:1；（2）XQ140 /12YA型油管液压动力钳KN.m与Mpa对照关系为1:1。
8、钻杆扭转圈数表11 常用钻杆扭转圈数11塔里木油荐12说明：1、推荐的钻压一般是指近钻头钻铤所承受的钻压；2、推荐的转速一般是指钻铤所承受的最高转速；3、推荐的扭矩是正常钻进时的相对扭矩，超过该扭矩时必须降低钻压；4、顶驱扭矩设置是顶驱扭矩设置的最大扭矩。
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G105S135G105S135G105S135扭转角度扭转圈数G105S135G105S135
2 3/8"6.4560.347.48.02E+058006.42E+041.56E-058.938925.6424.890411162522.428.8
7.1160.346.088.55E+058006.84E+041.46E-058.378373.2023.3118651525427.635.5
2 7/8"8.387356.241.81E+068001.44E+056.92E-063.973966.0211.0153421972616.921.7
9.197354.621.91E+068001.53E+056.53E-063.743741.4910.4219322819822.829.3
3 1/2"9.3588.970.23.75E+068003.00E+053.34E-061.911910.965.3352134527418.724.0
11.488.966.14.26E+068003.41E+052.94E-061.681682.044.7400245145918.724.0
4"8.38101.684.845.37E+068004.30E+052.33E-061.331332.533.7442045683316.421.0
9.56101.682.485.92E+068004.73E+052.11E-061.211210.303.4489916298916.521.2
5"9.19127108.621.19E+078009.50E+051.05E-060.60603.181.77814010046613.116.8
12.7127101.61.51E+078001.21E+068.29E-070.47474.981.39919012753113.116.8
5 1/2"9.17139.7121.361.61E+078001.29E+067.77E-070.44444.941.29625512375611.915.3
10.54139.7118.621.80E+078001.44E+066.96E-070.40398.871.110738613806711.915.3
2 3/8"6.4560.347.48.02E+058006.42E+041.56E-058.938925.6424.87071909117.522.5
7.1160.346.088.55E+058006.84E+041.46E-058.378373.2023.391311174021.227.3
2 7/8"8.387356.241.81E+068001.44E+056.92E-063.973966.0211.0120191545213.217.0
9.197354.621.91E+068001.53E+056.53E-063.743741.4910.4168142161917.522.5
3 1/2"9.3588.970.23.75E+068003.00E+053.34E-061.911910.965.3272603504814.518.6
11.488.966.14.26E+068003.41E+052.94E-061.681682.044.7306483940414.318.4
4"8.38101.684.845.37E+068004.30E+052.33E-061.331332.533.7345384440612.816.4
9.56101.682.485.92E+068004.73E+052.11E-061.211210.303.4380914897212.816.5
5"9.19127108.621.19E+078009.50E+051.05E-060.60603.181.7612827879110.313.2
12.7127101.61.51E+078001.21E+068.29E-070.47474.981.3769599894610.213.1
5 1/2"9.17139.7121.361.61E+078001.29E+067.77E-070.44444.941.275667972859.412.0
10.54139.7118.621.80E+078001.44E+066.96E-070.40398.871.1841261081629.312.0
2 3/8"6.4560.347.48.02E+058006.42E+041.56E-058.938925.6424.86119786715.219.5
7.1160.346.088.55E+058006.84E+041.46E-058.378373.2023.378391007918.223.4
2 7/8"8.387356.241.81E+068001.44E+056.92E-063.973966.0211.0104091338311.514.7
9.197354.621.91E+068001.53E+056.53E-063.743741.4910.4144081852515.019.3
3 1/2"9.3588.970.23.75E+068003.00E+053.34E-061.911910.965.3234723017812.516.0
11.488.966.14.26E+068003.41E+052.94E-061.681682.044.7262473374612.315.8
4"8.38101.684.845.37E+068004.30E+052.33E-061.331332.533.7298743840911.114.2
9.56101.682.485.92E+068004.73E+052.11E-061.211210.303.4328664225511.014.2
5"9.19127108.621.19E+078009.50E+051.05E-060.60603.181.753102682748.911.4
12.7127101.61.51E+078001.21E+068.29E-070.47474.981.366335852888.811.3
5 1/2"9.17139.7121.361.61E+078001.29E+067.77E-070.44444.941.265641843968.110.4
10.54139.7118.621.80E+078001.44E+066.96E-070.40398.871.172858936748.110.4
抗扭强度/（N.m）1万N.m、1000m最大圈数1万N.m、1m扭转角度抗剪模量/Gpa扭转刚度系数GIp一级钻杆二级钻杆单位扭矩长度扭转弧度
钻杆类型壁厚/mm管体外径/mm内径/mmIp/mm^4
新
钻
杆
2
3/8"6.4560.347.42100001090.624.37
7.1160.346.082100001187.494.01
2
7/8"8.387356.242100001700.362.80
9.197354.622100001841.342.59
3
1/2"9.3588.970.22100002335.512.04
11.488.966.12100002774.191.72
4"8.38101.684.842100002452.921.94
9.56101.682.482100002762.891.72
5"9.19127108.62100003399.601.40
12.7127101.62100004558.061.04
5
1/2"9.17139.7121.42100003758.451.27
10.54139.7118.62100004274.631.11
弹性模量/MPa截面积/mm21吨拉力1000m钻具拉伸长度（cm）新钻杆钻杆类型壁厚/mm管体外径
/mm
内径/mm