第二章钻进工具——钻柱试卷.ppt

第二节 钻柱 一、钻柱的作用与组成 二、钻柱的工作 状态与受力分析 三、钻柱设计 一、钻柱的作用与组成 概念：钻柱(Drill Stem)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(Square Kelly)、钻杆(Drill Pipe)、钻挺(Drill Collar)、 各种接头(Joint)及稳定器(Stabilizer)等井下工具。 （一）钻柱的作用 (1)提供钻井液流动通道； (2)给钻头提供钻压； (3)传递扭距； (4)起下钻头； (5)计量井深。 (6)观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）； (7)进行其它特殊作业（取芯、挤水泥、打捞等）； (8)钻杆测试 ( Drill-Stem Testing),又称中途测试。 第二节 钻 柱—作用和组成 （二）钻柱组成 方钻杆 钻杆 钻铤 稳定器 配合接头和保护接头 其它井下工具： 减震器、震击器、 扩眼器、键槽破坏器 第二节 钻 柱—作用和组成 1. 钻杆 （1）作用：传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱。 （2）结构：管体+接头 （3）规范：壁厚：9 ～ 11mm 外径：60.3，73.0，88.9，101.6，114.3，127.0，139.7 长度： 18～22ft ，27～30ft， 38～45ft 第二节 钻 柱—作用和组成 （4）钢级与强度 （6）接头及丝扣 丝扣连接条件：尺寸相等，丝扣类型相同，公母扣相匹配。 钻杆接头特点：壁厚较大，外径较大，强度较高。 钻杆接头类型：内平（IF）、贯眼（FH）、正规（REG）； NC系列 第二节 钻 柱—作用和组成 内平式：主要用于外加厚钻 杆。其特点是钻杆通体内径相同， 钻井液流动阻力小；但外径较大， 容易磨损。 贯眼式：主要用于内加厚钻 杆。其特点是钻杆有两个内径， 钻井液流动阻力大于内平式，但 其外径小于内平式。 正规式：主要用于内加厚钻 杆及钻头、打捞工具。其特点是 接头内径?加厚处内径?管体内径， 钻井液流动阻力大，但外径最小， 强度较大。 三种类型接头均采用V型螺纹， 但扣型、扣距、锥度及尺寸等都 有很大的差别。 第二节 钻 柱—作用和组成 NC型系列接头 NC23，NC26，NC31，NC35，NC38，NC40，NC44，NC46，NC50，NC56，NC61，NC70，NC77 NC—National Coarse Thread，（美国）国家标准粗牙螺纹。 xx—表示基面丝扣节圆直径，用英寸表示的前两位数字乘以10。 如：NC26表示的节圆直径为2.668英寸。 NC螺纹也为V型螺纹,具有0.065 英寸平螺纹顶和0.038英寸圆螺纹底, 用V- 0.038R表示扣型,可与V-0.065 型螺纹连接。表2-17所列的几种NC型接头与旧 API标准接头有相同的节圆直径、锥度、螺距和螺纹长度，可以互换使用。 表2-17 可以互换使用的接头 第二节 钻 柱—作用和组成 2. 钻铤 结构特点：管体两端直接车制丝扣，无专门接头；壁厚大(38-53毫米）， 重量大，刚度大。 主要作用：(1)给钻头施加钻压; (2)保证压缩应力条件下的必要强度; (3)减轻钻头的振动、摆动和跳动等，使钻头工作平稳； (4)控制井斜。 类 型：光钻铤、螺旋钻铤、扁钻铤。 常用尺寸：6-1/4，7，8，9 3.方钻杆 类 型：四方形、六方形 特 点：壁厚较大，强度较高 主要作用：传递扭矩和承受钻柱的全部重量。 常用尺寸：89mm(3.5英寸)，108mm (4.5英寸)，133.4mm (5.5英寸)。 第二节 钻 柱—作用和组成 4.稳定器 类型：刚性稳定器、不转动橡胶套稳定器、滚轮稳定器。 作用：1）防斜； 2）控制井眼轨迹。 第二节 钻 柱—作用和组成 二、钻柱的工作状态及受力 （一）钻柱的工作状态 1. 起下钻工况下： （1）直井：直的拉伸、滑动 （2）斜井：随井眼倾斜和弯曲，滑动。 2. 正常钻进工况下 上部受拉伸，下部受压弯曲；在扭矩作用下旋转运动。 下部钻柱弯曲的原