钻铤类产品介绍及工艺特点

1、钻铤类产品介绍及工艺特点由于钻压是靠钻柱重量形成的，所以钻柱下部受压应力。钻进时, 一般所受钻压数值都大于钻柱的压杆稳定临界值，因之下部受压部分 的钻柱将在自重作用下发生弯曲。弯曲的钻柱在旋转时将引起交变应 力，导致钻柱疲劳破坏。为了降低疲劳破坏的程度，应当减小弯曲应 力。这就要求尽量缩短受压段的长度，并增大其刚性。因此，钻柱下 端受压部分不使用钻杆而改用钻铤。钻铤用厚壁无缝钢管制成，种类有圆钻铤、螺旋钻铤、无磁钻铤、 方钻铤等。普通钻铤：（整体钻铤）目前，公司已开发出长度12m以内的各种规格的钻铤系列产品， 并且研制开发出新型双台肩螺纹石油钻铤， 以适用于复合载荷下的深 井、高压喷射钻井。产

2、品使用 AISI4145H铬钼钢制造，对微量元素 的含量进行有效的控制。整体钻铤性能表外径范围屈服 强度抗拉 强度伸长率布氏 硬度夏比冲击功mminMPaMPa%HBJ79.4 171.431/8 63/4> 788> 1005> 13295341> 70J177.8 279.4711> 719> 960> 13295341> 70J以7英寸整体钻铤为例介绍此类产品：外径：7英寸（1778 mm）；螺纹连接类型：NC570 （4 1/2IF ）; 内径：57.2 mm/71.4 mm（ 2 1/4 英寸或 2 13/16 英寸）；长度 9150

3、mm /9450 m；台肩倒角直径：164.7 m；弯曲强度比：2.54 : 1/2.73 : 1;公称直径：174.3 kg/m或163.9 kg/m。其中，弯曲强度比为：内螺纹 危险断面抗弯截面模数与外螺纹危险断面抗弯截面模数之比。螺旋钻铤：螺旋钻铤是在圆钻铤外圆柱面上加工出三条右旋螺旋槽。在外螺纹端接头部分留有一段305560 m、内螺纹端接头部分留有一段457610 m不加工螺旋槽的圆钻铤段，以便于接卸操作和修扣。重量 比同尺寸的圆钻铤少4%在定向钻井中，因斜井较大，钻铤与井壁接触面积大，更容易发 生粘吸卡钻，螺旋钻铤减少了与井壁的接触面积，所以得到了广泛的采用。螺旋钻铤举例：Bi型钻

4、铤：此类钻铤有3个螺旋槽，右旋均布。外径：165.1177.8 m （6 1/2 7 英寸）；切削深度 7.9 士 1.59 m；导程 1168±25.4mmoBII型钻铤：此类钻铤有 3个螺旋槽，右旋，均布。外轮廓曲线 方程 :二 R - e 1 - cos 3二。式中：p 极径；0 极角；R半径；e 系数。外径171.5 m（ 6 3/4英寸）；最大切削深度7.1 m；导程 1000士 25.4 m。无磁钻铤:无磁钻铤是使用低铬一锰合金钢制造，该材料是经过严格的化 学成分分析锻造而成。该材料经机械性能测试可以确保硬度、韧性、 冲击值以及抗腐蚀性能符合标准，具有良好的低磁导率和良好

5、的机械 加工性能。导磁率（磁场强度=1X 105/4 nNm :最大值：1.010，平均值：卩r < 1.005磁场梯度：（热点）最大值：B< 0.05外径范围屈服 强度抗拉 强度伸长率布氏 硬度夏比冲击功mminMPaMPa%HBJ79.4 171.431/8 63/4> 758> 827> 18177.8279.4711> 689> 758> 20方钻杆:方钻杆位于钻柱的最上端。 在钻盘钻井中，主要作用是传递扭矩 并并承受钻柱悬重重量；在涡轮和螺杆钻具的钻井中，方钻杆承受钻 柱悬重重量和反扭矩。方钻杆的结构：方钻杆由驱动部分、上下接头等组成。

6、上部接头螺纹为左旋螺纹， 下部接头螺纹为右旋螺纹。水眼为圆型。按方钻杆两端接头连接的不 同可分为有细扣方钻杆和无细扣方钻杆。 我国和API标准系列均用无 细扣方钻杆，其两端接头与方钻杆对焊在一起，或与方钻杆做成一体。国产方钻杆驱动部分的断面形状可分为四方钻杆和六方钻杆，-般大型钻机都使用四方钻杆，小型钻机多用六方钻杆。方钻杆的规范：方钻杆的规范是按方钻杆驱动部分对边宽度来分类的，长度一般比钻杆单根长23m API方钻杆有12.2m和16.46m两种，驱动部分长分别为11.28m和15.54m。API四方钻杆规范(APISpec7)尺寸/mm(in)标准 或选择长度/m驱动部分/m上部反扣接头/

7、m有效长度Ld全长L对边宽Dfl对角宽DcDcc棱角 半径Rc Rcc接头类型外径Du63.50标准82.34P 7.9365/8REGr 196.85(21/2)选择11.2812.2063.5082.5541.2741/2REG146.0576.20标准100.019.5265/8REG196.85(3)选择11.2812.2076.2098.4249.2141/2REG146.0582.55标准115.0912.7065/8REG196.85(31/4)选择11.2812.2088.90112.7156.3541/2REG146.05107.95标准11.2812.20d 07 OK14

8、1.2912.7065/8REG196.85(41/4)选择15.5416.4610/.95139.769.8541/2REG146.05133.35标准:11.2812.20175.41P 15.87(51/4)选择15.5416.46133.35171.4585.7265/8REG196.85尺寸/mm(in)标准 或长度上部反扣接头/ m下部公接头/ m长度Lu倒角直径Df接头类型外径Dl长度倒角直径Df内经63.50标准186.13NC26406.40385.7250882.9438.10(2 /2)选择134.54(2 /8IF)76.20标准186.13NC31406.40/亠71

9、04.78508100.4044.45(3)选择134.54(2 /8IF)82.55标准186.13NC381 、406.40120.65508116.2857.15(3 /2)选择134.54(3 /2IF)107.95标准186.13NC46 (4IF )152.40145.2571.43406.401508(4 /4)选择134.54NC50 (4/2IF)155.56148.0369.85133.35标准186.131177.80406.405 /2FH508170.6582.55(5 /4)选择134.54注：1) API方钻杆标准下部接头，1970年以后标准中规定为公接头2) 参

10、看上表。3) 棱角半径一栏中，分子为 Rc公差，分母为Rec公差。4) 接头类型REG、IF、FH前的数值为in。API六方钻杆规范尺寸/mm(in)标准 或选择长度/m驱动部分/m上部反扣接头/m有效长度Ld全长L对边宽Dfl对角宽DcDec棱角 半径Re Rec接头类型外径Du76.20(3)标准11.2812.2076.20100.019.5265/8REG41/2REG196.85选择98.4249.21146.0588.90标准115.0912.7065/8REG196.85(31/2)选择11.2812.2088.90112.7156.3541/2REG146.05107.95标准

11、11.2812.20114.30122.247.9365/8REG196.85(41/4)选择15.5016.46121.4460.7241/2REG146.05133.35(51/4)标准11.2812.20133.35175.4115.8765/8REG196.85选择15.5416.46171.4585.72152.40标准r 11.2812.2173.04P 9.5265/8REG(6)选择15.5016.4152.40173.0286.50196.85尺寸/mm(in)标准 或长度上部反扣接头/ m下部公接头/ m长度Lu倒角直径Df接头类型外径Dl长度倒角直径Df内经76.20(3

12、)标准 选择406.40186.13134.54NC26(23/8IF)85.7250882.9438.1088.90(31/2)标准 选择406.40186.13134.54Ne31(27/8IF)104.78508100.4044.45107.95(41/4)标准 选择406.40186.13134.54Ne381(3/2IF)120.65508116.2857.15133.35 (51/4)标准 选择406.40186.13Ne46 (4IF)1Ne50 (4/2IF )152.40155.58508145.25154.0076.2082.55152.40(6)标准 选择406.4018

13、6.1315 /2FH177.80508170.6588.90注：1）在订货5%六角方钻杆，下部接头为4IF或4%IF时，水眼内经d选择 71.48 伽。2）参看上表。3）对角宽一栏中，分子为De公差，分母为Dec公差。4）接头类型FH、IF、REG前的数值单位为in。国产四方钻杆的尺寸规格规 格驱动部分长度全长驱动部分标准Ld选用Ld标准L选用L对边宽对角宽De对角 宽Dee半径Re半径Ree偏心孔最小壁厚t63.52*2112801219063.583.382.557.941.311.4376.23112801219076.2100.098.439.549.211.4388.93*2112

14、801219088.9115.1112.7012.756.411.43108.04*411280155401219016460108.0141.3139.7012.769.912.07108.041/411280155401219016460108.0141.3139.7012.769.912.07133.45*411280155401219016460133.4175.4171.4512.785.715.88133.45*411280155401219016460133.4175.4171.4512.785.715.88规格上端内螺纹（左旋）接头下端外螺纹接头内 经d螺纹规格类型外径倒角直径

15、螺纹规格和类型外径Dlr长度Ll倒角直径Df标准选用标准De选用Du长度Lu标准Df选用Df63.521/265/8REG4*2REG196.9146.1406.4186.1134.5NC26（23/8lF）85.750882.931.876.2365/8REG41/2REG196.9146.1406.4186.1134.5NC31（27斫）104.8508100.444.588.931/265/8REG4*2REG196.9146.1406.4186.1134.5NC31（27/8lF）120.7508116.357.2108.041/465/8REG41/2REG196.9146.1406

16、.4186.1134.5NC46 （4IF）158.8508145.371.4108.041/465/8REG4*2REG196.9146.1406.4186.1134.5NC50（41/2IF）161.9508154.071.4133.451/465/8REG196.9406.4186.1151/2FH177.8508170.782.6133.451/465/8REG196.9406.4186.1NC56177.8508171.782.6国产六方钻杆的尺寸规格规 格驱动部分长度全长驱动部分标准Ld选用Ld标准L选用L对边宽对角宽De对角 宽Dee半径Re半径Ree偏心孔最小壁厚t76.231

17、12801219076.285.785.736.442.912.188.93*2112801219088.9100.8100.006.450.013.3108.04*411280155401219016460108.0122.2121.449.960.715.9133.45*411280155401219016460133.4151.6149.869.575.015.9133.451/411280155401219016460133.4151.6149.869.575.015.9152.4611280155401219016460152.4173.0173.029.586.515.9152.4

18、611280155401219016460152.4173.0173.029.586.515.9规格上端内螺纹（左旋）接头下端外螺纹接头内 经d螺纹规格类型外径倒角直径螺纹规格和类型外径Dlr长度Ll倒角直径Df标准选用标准De选用Du长度Lu标准Df选用Df76.2365/8REG4*2REG196.9146.1406.4186.1134.5NC26（23/8lF）85.750882.931.888.931/265/8REG41/2REG196.9146.1406.4186.1134.5NC31（27斫）104.8508100.444.5108.041/465/8REG4*2REG196.9

19、146.1406.4186.1134.5NC38（31/2IF）120.7508116.357.2133.451/465/8REG196.9406.4186.1NC46 （4IF）158.8508145.371.4133.451/465/8REG196.9406.4186.1NC50（41/2IF）161.9508154.071.4152.2665/8REG196.9406.4186.1151/2FH177.8508171.582.6152.2665/8REG196.9406.4186.1NC56177.8508171.982.6方钻杆强度方钻杆尺内经下部公端/推荐抗拉屈服值抗扭屈服值抗弯屈在

20、屈服应寸/in最小/N-m服值力及类型/mm套管KNN- m时的内压mm外径/MPa螺纹外in下部驱动下部r驱动驱动驱动部分形式径公端部分公端部分部分四63.531.75NC26(23/8lF)33/841/218501980131001680016800205.576.244.45NC31(27/8lF)41/851/223802590196002670027100175.888.957.15NC38(21/2IF)43/465/832203230308003930040100153.1108.071.44NC46(4IF)61/485/846804660533506810070000134

21、.5方108.071.44NC50(41/2IF)63/885/863204660776006810070000134.5133.482.5551/2FH795/87150758099000137000139400142.0六76.238.1NC26(23/8IF)33/841/215802400112502780025200184.188.947.63NC31(27/8IF)41/851/222003160181504270038800175.8108.057.15NC38(21/2IF)43/465/832204660308007700069800172.4133.476.2NC46(4I

22、F)61/485/84260671048050138700126100142.0133.482.55NC50(41/2IF)63/885/85120621063350130300118800142.0方152.488.9151/2FH795/86500861089900204000185800125.5API四方钻杆强度与套管的配合方钻杆尺寸/mm( in)内经/mm下部外螺纹推荐的 最 小套管 外径 mm (in)拉伸屈服扭转屈服弯曲屈服类型in外径mm下部分螺纹/kN驱动部分kN下部外 螺纹/N - m驱动部分N- m通过驱 动部分 棱角N - m通过驱动部分对面N - m63.5(2%)31.75NC26(23/8IF)85.7114.341/2185224181308420608204732996476.2(3)44.45NC31(27/8IF)104.8139.751/2237931701959232675330824935288.9(31/2)57.15NC38(31/2IF)120.6168.365/83220397430777479964894574977108.0