小鉆桿，大學(xué)問(wèn)

滿地寶 便攜式鉆機(jī)

    鉆桿是鉆柱的基本組成部分,它是用無(wú)逢鋼管制成(壁厚一般為9~11mm),其主要作用是傳遞扭矩和輸送鉆井液，并靠鉆桿的逐漸加長(zhǎng)使井眼不斷加深。因此，鉆桿在石油鉆井中占有十分重要的地位。

    鉆桿結(jié)構(gòu)與規(guī)范

    鉆桿由無(wú)縫鋼管組成，壁厚一般為9~11mm，由鉆桿管體和鉆桿接頭兩部分組成。鉆桿管體接頭的連接有兩種方式：一種是用細(xì)絲扣連接，即管體兩端都車有細(xì)公扣，與接頭一端的母細(xì)扣相連接，稱這種鉆桿為有細(xì)扣鉆桿；另一種是管體與接頭用摩擦焊對(duì)焊在一起，稱這種鉆桿為對(duì)焊鉆桿。有細(xì)扣鉆桿目前已基本淘汰，我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)或進(jìn)口的鉆桿全部為對(duì)焊鉆桿（無(wú)細(xì)扣鉆桿）。

    補(bǔ)充 | 知識(shí)

   為了增強(qiáng)管體與接頭的連接強(qiáng)度，管體兩端加厚。常用的加厚形式有內(nèi)加厚、外加厚、內(nèi)外加厚三種。根據(jù)美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API—American Petroleum Institute）的規(guī)定，鉆桿按長(zhǎng)度分為三類：

    第一類，5.486~6.706m(18~22ft)；

    第二類，8.230~9.144m(27~30ft)；

    第三類，11.582~13.716m(38~45ft)；

    其中最常用的鉆桿尺寸有88.9(3.5in)，114.3(4in)，127.0mm(5.5in)三種。

     鉆桿接頭外徑大于管體外徑，在鉆井過(guò)程中與井壁或套管不斷地接觸摩擦，產(chǎn)生磨損，為避免接頭磨損造成斷鉆桿、脫扣等鉆井事故，必須在鉆桿母接頭上設(shè)有鉆桿接頭防磨帶。

    鉆桿的鋼級(jí)與強(qiáng)度

   鉆桿的鋼級(jí)是指鉆桿鋼材的等級(jí)，它由鉆桿鋼材的最小屈服強(qiáng)度決定。API規(guī)定鉆桿的鋼級(jí)有D、E、95(X)、105(G)、135(S)級(jí)共五種，其中X、G、S級(jí)為高強(qiáng)度鉆桿。鉆桿的鋼級(jí)越高，管材的屈服強(qiáng)度越大，鉆桿的各種強(qiáng)度（抗拉、抗扭、抗外擠等）也就越大。在鉆柱的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，推薦采用提高鋼級(jí)的方法來(lái)提高鉆柱的強(qiáng)度，而不采用增加壁厚的方法。

    鉆桿接頭

     鉆桿接頭是鉆桿的組成部分，分公接頭和母接頭，連接在鉆桿管體的兩端。接頭上車有絲扣（粗扣）用以連接各單根鉆桿。在鉆井過(guò)程中，接頭處要經(jīng)常拆卸，接頭表面受到相當(dāng)大的大鉗咬合力的作用，所以鉆桿接頭壁厚較大，接頭外徑大于管體外徑，并采用強(qiáng)度更高的合金鋼。國(guó)產(chǎn)鉆桿接頭一般都采用35CrMo合金鋼。

     絲扣的連接必須滿足三個(gè)條件，即尺寸相等，絲扣類型相同，公母扣相匹。不同尺寸鉆桿的接頭尺寸不同。同一尺寸鉆桿的絲扣類型也不盡相同。各鉆桿生產(chǎn)廠家的鉆桿采用的接頭類型也很難完全一致因此，為便于區(qū)分鉆桿接頭和工程應(yīng)用，API對(duì)鉆桿接頭的類型作了統(tǒng)一的規(guī)定，形成了石油工業(yè)普遍采用的API鉆桿接頭。

      API鉆桿接頭有新舊兩種標(biāo)準(zhǔn)。舊API鉆桿接頭是對(duì)早期使用的有細(xì)扣鉆桿提出來(lái)的，分為內(nèi)平式（IF）、貫眼式（FH）和正規(guī)式（REG）三種類型。

    內(nèi)平式接頭主要用于外加厚鉆桿,其特點(diǎn)是鉆桿內(nèi)徑與管體加厚處內(nèi)徑、接頭內(nèi)徑相等，鉆井液流動(dòng)阻力小，有利于提高鉆頭水功率，但接頭外徑較大，易磨損。

    貫眼式接頭適用于內(nèi)加厚鉆桿，其特點(diǎn)是鉆桿有兩個(gè)內(nèi)徑，接頭內(nèi)徑等于管體加厚處內(nèi)徑，但小于管體部分內(nèi)徑。鉆井液流經(jīng)這種接頭時(shí)的阻力大于內(nèi)平式接頭，但其外徑小于內(nèi)平式接頭。

    正規(guī)式接頭適用于內(nèi)加厚鉆桿。這種接頭的內(nèi)徑比較小，小于鉆桿加厚處的內(nèi)徑。所以正規(guī)接頭連接的鉆桿有三種不同的內(nèi)徑。鉆井液流過(guò)這種接頭時(shí)的阻力最大，但它的外徑最小、強(qiáng)度較大。正規(guī)接頭常用于小直徑鉆桿和反扣鉆桿，以及鉆頭、打撈工具等。三種類型接頭均采用“V”形螺紋，但扣型（用螺紋頂切平寬度表示）扣距、錐度及尺寸等都有很大的差別。

     隨著對(duì)焊鉆桿的迅速發(fā)展，有細(xì)扣鉆桿逐漸被對(duì)焊鉆桿所取代，舊API鉆桿接頭由于規(guī)范繁多，使用起來(lái)很不方便，因此，美國(guó)石油學(xué)會(huì)又提出了一種新的NC型系列接頭（有人稱之為數(shù)字型接頭），NC型接頭以字母NC和兩位數(shù)字表示，如NC50，NC26，NC31等。

    NC(National Coarse Thread)意為(美國(guó))國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)粗牙螺紋，兩位數(shù)字表示絲扣基面節(jié)圓直徑的大�。ㄈ」�(jié)圓直徑的前兩位數(shù)字）。例如NC26表示接頭為NC型，基面絲扣節(jié)圓直徑為2.668in，NC螺紋也為“V”形螺紋，具有0.065in平螺紋頂和0.038圓螺紋底，用V-0.038R表示扣型，可與V-0.065型螺紋連接。舊API標(biāo)準(zhǔn)中的全部?jī)?nèi)平（IF）及貫眼（FH）均為V-0.065型螺紋，故現(xiàn)已考慮將舊標(biāo)準(zhǔn)廢除而統(tǒng)一采用)NC型接頭。

    NC型接頭在石油工業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越普遍，但目前現(xiàn)場(chǎng)仍使用部分舊API標(biāo)準(zhǔn)接頭(內(nèi)平、貫眼、正規(guī))，NC型接頭與舊API標(biāo)準(zhǔn)接頭有相同的節(jié)圓直徑、錐度、螺距和螺紋長(zhǎng)度，可以互換使用。在鉆柱中，除了鉆桿接頭外，還有各種配合接頭(用來(lái)連接不同尺寸或不同扣型的管柱)、保護(hù)接頭(保護(hù)管柱上經(jīng)常拆卸處的絲扣)等。此外，方鉆桿、鉆鋌、鉆頭及其他井下工具，也都靠絲扣連接(需要說(shuō)明的是：上述各種接頭及工具的絲扣類型都與鉆桿接頭的標(biāo)準(zhǔn)相一致。

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