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1、钻井管材及其工具,二零零七年十一月,一、概述,1、钻井管材：泛指钻具与套管钻具：指钻井用的下井工具，统称为钻具套管：为顺利钻井，封隔裸眼，满足采油要求的专用管材2、工具：种类繁多，大体上分为：井口工具、井下工具、打捞工具、特殊工具,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,钻杆、管材及工具的图介,一、钻具的组成：钻具主要有方钻杆
2、、钻杆、钻铤、稳定器、配合接头等基本的钻柱部分,第一节、钻具,二、基本钻柱,钻杆,加重钻杆,钻铤,转换接头,稳定器,方钻杆,钻头,1、直井：方钻杆+保护接头+钻杆+配合接 头+钻铤+稳定器+钻头2、斜井：方钻杆+保护接头+钻杆+配合接头+加重钻杆+钻铤+稳定器+动力钻具+钻头3、打捞：形式很多，是根据不同的井下情况而定的常用打捞：方钻杆+钻杆+安全接头+打捞工具（捞筒、捞矛、对扣接头、公母锥、捞篮、磨铣工具等）,（一）、方钻杆,1、功用：传递扭矩，承受钻柱重量。2、结构：由驱动部分和上、下接头组成。上部母扣为反扣，下部公扣为正 扣，水眼为圆形。3、种类：分四方和六方两种。4、代号：FZGS、F
3、ZGL（四方）（六方）5、规范：（API-SPEC-7的标准），国产 的与此相同。,6.方钻杆强度数据,7、可选方钻杆：有效长度15.54m，全长16.40m，用于 12m的钻杆8、方钻杆的包装及吊运：方钻杆是装在管子里的，以防弯曲，不可裸装。装运起吊时，要在合适的位置，不能吊两端。,方钻杆复习题：、方钻杆的作用是什么？、常用的方钻杆有哪几种？、常用的方钻杆的标准长度是多少？有效长度是多少？、方钻杆的上端螺纹右旋还是左旋？,（二）、钻杆,1、结构：是由管体和接头组成。2、分类：、按机械性能分：普通钻杆和特种钻杆、按结构分：直台肩钻杆、斜台肩钻杆 和加重钻杆、按加厚形式分：内加厚钻杆、外加厚 钻
4、杆和内外加厚钻杆,、按扣型分：正扣钻杆和反扣钻杆、按钢级分：E级、X级、G级、S级3、功用：加深井眼，传送扭矩，输送钻井 液。4、规范：钻杆的种类很多，下面主要介绍 三种尺寸、四种钢级的钻杆,5”钻杆：(127mm)(常用钻杆长度为9.5mm),3 1/2”钻杆：(88.9mm),2 7/8”钻杆：(73mm),5、三种钻杆的强度数据,6、钻杆扣型及加厚代号、扣型：内平（IF）用于外加厚和内外 加厚 贯眼（FH）用于内加厚和内外 加厚 正规（REG）用于内加厚 数字扣：NC26(2 3/8”IF)NC31(2 7/8”IF)NC38(3”IF)NC40(4”IF)NC46(4”IF)NC50(
5、4”IF),、加厚代号内加厚：IU 4”、4”钻杆外加厚：EU 2 7/8”、3 1/2”、4 1/2”钻杆内外加厚：IEU 4”、5”钻杆7、API钻杆代号（打在公接头根部）,钻杆钢级代号,制造厂代号,接头对焊年份,接头对焊月份,公司商标,8、思考题、常用钻杆有几种钢级？、表示扣型有哪几种形式？、型号为：2 7/8”钻杆 壁厚为9.19mm，钢级为G级；3 1/2”钻杆 壁厚为9.35mm，钢级为G级；5”钻杆 壁厚为9.19mm，钢级为G级；这三种的公称重量和连接重量各是多少？,（三）、加重钻杆1、特点：重量中等、柔性好、减少摩阻、降低扭矩和重量、减少疲劳、操作方便、利于安全。用于斜井，加
6、在钻杆和钻铤之间。2、结构：由两端接头、管体、中间加厚带组成,3、分类：按结构分：按材质分：,90直台肩加重钻杆,18斜台肩,普通加重钻杆,无磁加重钻杆,4、尺寸规格,5、思考题5”18斜台肩加重钻杆的接头外径是多少？是何种扣型？单根重量是多少？,（四）、特种钻杆1、铝合金钻杆重量轻、韧性大、弹性好、摩阻小、抗疲劳、寿命长。2、抗硫钻杆防硫化氢的钻杆。国内很少生产，很少使用。,（五）、钻铤,普通钻铤,螺旋钻铤,无磁钻铤,采用合金钢制造，一般用棒料或空心棒料镗孔制成。重量大，刚性强，用在钻柱下面。1、分类：圆钻铤（ZT）、螺旋钻铤（LT）、无磁钻铤（WT）、方钻铤（FT）、偏心钻铤（PT）2、规
7、格与基本参数：（SY/T5144-1997 等同于API）,3、无磁钻铤打斜井测斜用的。是一种导磁很低的不锈合金钢制成的。有以下几种无磁钻铤（以材质分类）、蒙耐尔钢无磁钻铤 含铜30%，含镍13%、铬-镍钢无磁钻铤 含铬18%，含镍13%、以铬和锰为基础的奥氏体钢无磁钻铤 含锰18%，制造方法是半热锻形变强化法 缺点：对盐水腐蚀敏感,、铍铜合金钢无磁钻铤（抗硫的）尺寸和规格系数同于普通钻铤 执行的标准SY/T5144-1997与API同等,无磁钻铤,（六）、稳定器1、概述稳定器俗称扶正器，是安装在钻铤下部，防井斜，控制方位用的。接在钻头上的稳定器叫近钻头稳定器。目前常用的是螺旋稳定器（有整体式
8、和可换式两种）。,整体螺旋稳定器,上下心轴可换套稳定器,滚轮稳定器及滚轮类型,滚轮稳定器(3D-1),滚轮稳定器(3D-2),滚轮稳定器(3D-3),滚轮稳定器(3D-4),六点式滚轮稳定器(3D-5),滚轮稳定器(3D-6)-滚轮,取心工具用稳定器它与前面介绍各种稳定器的区别首先在于它是薄壁管件，不能铆镶硬质合金柱，只能铺焊硬质合金块；同时，又必需承受很大的拉力，两端连接采用特种加强扣形螺纹。,2、整体式螺旋稳定器规格,3、思考题、311的mm的稳定器，用于哪种尺寸的井眼？连接扣型是什么？、214mm的近钻头稳定器，本体接头外径178mm，其两端扣型是什么？,（六）、常用钻头配合接头,转换接
9、头（3D-1）,转换接头（3D-2）,浮阀接头（3D-1）,浮阀接头（3D-2）,双母,双公,公母,大小头的公母,四种形式的配置接头,1、作用：连接钻柱2、规格：见下页3、思考题、5”钻杆接头扣型为4”IF，8”钻铤扣型为6 5/8”REG，中间的配合接头的扣型如何表示？、数字扣和内平扣的螺纹是每寸几扣？、4”内平、贯眼、正规扣什么表示方法？,第二节、套管,一、概述1、用途：封隔裸眼。2、分类：、按用途分：,A、导管套管,B、表层套管,C、技术套管,D、油层（尾管）套管,石油专用套管,套管,常用的井身结构,导管：封固地表，形成 井口；表层：封固上部软地层（在东营地区平 原组100-400m）技
10、术：封固复杂地层。（漏、盐水、缩 径、垮陷、盐 膏层等）油层（尾管）：封固油 层。,、按结构分：、按螺纹分：,A、无缝套管,B、有缝套管,C、有接箍套管,D、无接箍套管,A、长圆套管,B、短圆套管,C、偏梯套管,D、直连型套管,、按钢级分（API标准，有17个钢级，只 列其中的12个）：A：H-40、J55、C-75、X-52、V-55、L-80(适用于酸性条件)B：N80、P-110、T-95、Q-125(不适用于酸性条件)、按尺寸分：从4”20”，共15个规格。执行的标准是API SPEC 5CT(1995)。,3、各种螺纹代号形式：、短圆螺纹：CSG.、长圆螺纹：LCSG.、偏梯形螺纹：
11、VCSG.、直连型螺纹：XCSG,二、套管技术规范及参数 由于种类繁多，不能一一介绍，仅举例提供参考，以便以此查阅工具书。1、举例:钢级 套管外径 壁厚 内径 通径 接箍外径 接箍长度 螺纹形式 抗拉 重量N80 5”(139.7)9.17 121.36 118.19 153.67 短：171.45 长、短圆 2073KN 20kg/m 长：203.22、套管的检验：、通内径：通径规直径5”8 5/8”的套管，通径规的直径比套管内径小3.17mm9 5/8”13 3/8”的套管，通径规的直径比套管内径小3.96mm16”20”的套管，通径规的直径比套管内径小4.78mm,通径规,、接箍检验：A
12、、接箍外径公差不超过3.18mmB、镗孔直径公差为、螺纹检验：A、外观手摸光滑无毛刺、无断扣；B、丝扣尺测量吻合；C、扣规全扣到位。、管体检验：A、公扣端无偏心；B、内径、外径、壁厚差允许12.5%；C、无明显凹痕和裂纹；D、测量长度。,+0.79mm,-0.00mm,3、思考题：、长圆螺纹和偏梯型螺纹的代号形式是什么？、一种钢级为N80壁厚为9.17mm的5”套管，其接箍的外径是多少？通径规的直径是多少？每米重量是多少？、套管最基本的检验有哪些内容？,第三节、井口工具,一、概述 满足钻井作业在井口操作的专用工具，统称井口工具。俗称“三吊一卡”，即：吊环、吊卡、吊钳、卡瓦。(一)、分类：、吊环
13、（上端挂在大钩两侧的耳环内，下部挂吊卡）。,双臂吊环,单臂吊环,单臂吊环,双臂吊环,单臂式吊环,吊环,、吊卡：按结构形式分：按用途分：,侧开式吊卡,双开吊卡,闭锁环式吊卡,气动吊卡,钻杆吊卡,套管吊卡,油管吊卡,抽油杆吊卡,、吊钳：,全机械手动吊钳（B型、套管吊钳、油管吊钳等）,液压吊钳，也称作动力钳（钻杆、套管、油管均有）,气动吊钳,液压大钳,吊钳,、卡瓦按定义分：按原理分：按结构分：按用途分：,片式卡瓦,安全卡瓦,机械卡瓦,气动卡瓦（套管用）,三片式,四片式,多片式,钻杆卡瓦,钻铤卡瓦,套管卡瓦,（二）、型号表示方法1、吊环：D(S)H XXXX如：DH4500 代表最大负荷为4500KN
14、(450T)的单臂吊环 SH1350 代表最大负荷为1350KN(135T)的双臂吊环,最大负荷，KN,“环”汉语拼音第一个字母,D表示单臂，S表示双臂,2、吊卡：D,最大载荷：KN,孔径（大小孔为下孔上孔）mm,结构特征代号：Z为锥形台肩，平式省略,名称代号：D表示吊卡,型式代号：C为侧开式；D为对开式；B为闭锁环式,如：、CD131134/1350指侧开式平台肩吊卡，下孔径131mm，上孔径134mm，最大载荷1350KN(135T)。、CDZ133/2500指侧开式锥形台肩吊卡，孔径133mm，最大载荷2500KN。、DDZ133/4500指对开式锥形台肩吊卡，孔径133mm，最大载荷4
15、500KN。,3、吊钳、B型吊钳：Q 如：Q8632475表示为多扣合钳，扣合范围86324mm（3 3/8”12”），最大载荷为75KNm,最大扭矩：KNm,适用直径：即扣合范围。多扣合钳以扣合管径范围表示，单扣合钳以扣合管径表示。,吊钳的代号,、液压大钳：(也叫动力钳)Q 如：A：ZQ203-125 这是适用于最大长为8”钻铤，扭距为125KNm的钻杆液压大钳。B：TQ340-50 这是适用于最大管径为13 3/8”，扭矩为50KNm的套管液压大钳。,扣合范围(是换腭板来实现的,钳,Z为钻杆钳，T为套管钳。,4、卡瓦、钻杆卡瓦：按卡瓦牙与钻杆的接触长度分为：A：短型(SDS)，如：SDS
16、31/2”(用于浅井)是短型的3”的卡瓦B：长型(SDML)，如：SDML5”(用于中井深)是长型的5”卡瓦C、加长型(SDXL)，如：SDXL5”(用于深井)是加长型的5”卡瓦,、钻铤卡瓦：A、W型(三片式卡瓦)如：W5-7/100 是适用于外径5”7”，最大载荷为100T的三片式卡瓦。B、DCS-S 是小尺寸钻铤卡瓦。C、DCS-R 是中型尺寸的钻铤卡瓦。D、DCS-L 是大尺寸的钻铤卡瓦。E、WT 是多片钻铤卡瓦。,、安全卡瓦：A：WA-C 是适用于3”15 5/8”的钻铤。B：WA-T 是适用于1 1/8”4”的小钻铤。（二）、技术规范与基本参数1、吊环、单臂吊环技术规范,、双臂吊环技
17、术规范,2、吊钳、多扣合钳(钻杆、套管吊钳)技术规范,、单扣合钳(套管、油管吊钳)技术规范,、B型吊钳(钻杆、套管、油管)技术规范,、液压大钳A、ZQ钻杆动力钳技术规范,B、TQ套管动力钳技术规范,C、XYQ油管动力钳技术规范,3、卡瓦、钻杆卡瓦技术规范,、钻铤卡瓦技术规范,、套管卡瓦技术规范,、安全卡瓦技术规范,（三）、其他井口工具及技术规范1、方补心：、滚子方补心：A、结构：,B、型号表示：GFXXXXC、技术规范：,能适用方钻杆的公称尺寸：mm,滚子方补心汉语拼音第一个字母,、对开式方补心：A、结构：,B、型号表示：用外方尺寸(mm)内方尺寸(mm)表示如：330mm 138mm330mm是外方尺寸即为转盘卡瓦尺寸138mm是内方尺寸即为方钻杆尺寸C、技术规范：,2、小补心：、结构：,、作用：起下钻坐吊卡用的。3、提升短节：、用途：用于连接无台肩钻铤起下钻。、型号表示：,、结构：,、技术规范：,（四）、井口工具思考题、吊环有几种？SH1350表示什么意义？、常用吊卡有几种？(按结构形式分)CDZ133/2500表示什么意义？、B型吊钳Q8632475表示什么意义？、ZQ203125表示什么意义？、方补心有几种？外方尺寸指的是谁的尺寸？、提升短节是干什么用的？,谢谢!,
