石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件

1、石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件前言 钻具系统是钻头以上、水龙头以下部分一系列钻井工具组合的总称。包括：钻柱、井下动力钻具以及其它一些辅助钻井工具。 典型的钻具组合如下:前言 钻具系统是钻头以上、水龙头以下部分一 (215.9mmPDC钻头)（0.75）172 mm螺杆158.8mm(无磁钻铤)NDC1根215mm稳定器158.8mm(钻铤)DC11根127mm(加重钻杆)HWDP20根127mm(钻杆)DP+方钻杆 (215.9mmPDC钻头)（0.75）172 钻柱是钻井的重要工具，它是连通地下与地面的枢纽。在转盘钻井时，靠它来传递破碎岩石所

2、需要的能量，给井底施加钻压，以及循环钻井液等。在井下动力钻井时，井下动力钻具是用钻柱送到井底并靠它来承受反扭矩，同时钻头和动力钻具所需的液体能量也是通过钻柱输送到井底的。 钻柱是钻井的重要工具，它是连通地下与地面的枢纽。 井下动力钻具为井底发动机，可在井底驱动钻头旋转,是井身轨迹的定向控制的必备工具，同时可与转盘复合，实现复合钻井，不仅可以实现旋转或滑动钻井，还可提高钻头转速，提高钻井速度。 井下动力钻具为井底发动机，可在井底驱动钻头旋转, 随着钻井深度的增加，几千米甚至上万米的钻柱，在井下的工作条件十分恶劣，它往往是钻井设备与工具中的薄弱环节。时常导致井下复杂情况甚至导致井下事故。为避免或便

3、于处理井下复杂情况，在钻具组合中还需要其它一些辅助钻井工具，以实现快速优质钻井及顺利完成各种井下作业。 随着钻井深度的增加，几千米甚至上万米的钻柱，在井第一节 钻柱 钻柱是钻头以上，水龙头以下部分的钢管柱的总称。它包括方钻杆、钻杆、钻铤、各种接头及稳定器等井下工具 第一节 钻柱 钻柱是钻头以上，水龙头以下一、钻柱的作用 1、钻柱在钻井过程中的主要作用(1)为钻井液由井口流向钻头提供通道；(2)给钻头施加适当的压力(钻压)；(3)把地面动力(扭矩等)传递给钻头；(4)起下钻头；(5)根据钻柱的长度计算井深。一、钻柱的作用 2、钻柱的特殊作用(1)通过钻柱可以观察和了解钻头的工作情况、井眼状况及地

4、层情况等;(2)进行取心、挤水泥、打捞井下落物、处理井下事故等特殊作业;(3)对地层流体及压力状况进行测试与评价。2、钻柱的特殊作用二、钻柱的组成 钻柱由方钻杆、钻杆段和下部钻具组合三大部分组成。 钻杆段包括钻杆和接头，下部钻具组合主要是钻铤，也可能安装稳定器、减震器、震击器、扩眼器及其他特殊工具。钻柱的具体组成随不同的目的、要求而不同。 二、钻柱的组成石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件井段钻具组合直井段165PDC钻头+120钻铤(14根)+ 88.9钻杆造斜段165钻头+单弯螺杆+120无磁钻铤(1根)+ 120钻铤(13根)+ 88.9钻杆增斜段165钻头+ 120短钻铤(1根)+

5、 161螺旋扶正器(+ 120无磁钻铤(1根)120钻铤(15根)+ 88.9钻杆缓降斜段165钻头+ 120钻铤(14根)+ 88.9钻杆或者：165钻头+161螺旋扶正器 120钻铤(1根)+ 161螺旋扶正器+ 120无磁钻铤(1根)120钻铤(15根)+ 88.9钻杆井段钻具组合直井段165PDC钻头+120钻铤(14根)1、钻杆 钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无逢钢管制成，壁厚一般为911mm。其主要作用是传递扭矩和输送钻井液，并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。因此，钻杆在石油钻井中占有十分重要的地位。1、钻杆 钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无逢钢管(1)钻杆结构与规范 钻杆由钻

6、杆管体与钻杆接头两部分组成。钻杆管体与接头的连接有两种方式：一种是用细丝扣连接，即管体两端都车有细公扣，与接头一端的母细扣相连接，称这种钻杆为有细扣钻杆；另一种是管体与接头用摩擦焊对焊在一起，称这种钻杆为对焊钻杆。 有细扣钻杆目前已基本淘汰，我国现在生产或进口的钻杆全部为对焊钻杆(无细扣钻杆)。 为了增强管体与接头的连接强度，管体两端加厚。常用的加厚形式有内加厚、外加厚、内外加厚三种。(1)钻杆结构与规范石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件 根据美国石油学会（American Petroleum Institute）（简称API）的规定，钻杆按长度分为三类： 第一类:5.486一6.706

7、m(18一22ft); 第二类:8.230-9.144m(27-30ft); 第三类:11.582一13.716m(38一45ft)。 常用钻杆的尺寸：88.9，114.3，127mm（3 1/24 5）三种。 根据美国石油学会（American Petrol石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件(2)钻杆的钢级与强度 钻杆的钢级是指钻杆钢材的等级，它由钻杆钢材的屈服强度决定。 API将钻杆钢材等级分为五级： D、E、95(X)、105(G)、135(S)。 钻杆钢级越高，管材的屈服强度越大，钻杆的各种强度也就越大。 在钻柱的强度设计中，推荐采用提高钢级的方法来提高钻柱的强度，而不采用增加璧

8、厚的方法。(2)钻杆的钢级与强度石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件（3）钻杆接头及丝扣 钻杆接头是钻杆的组成邪分，分公接头和母接头，连接在钻杆管体的两瑞。 接头上车有丝扣（粗扣），用以连接各单根钻杆。在钻井过程中，接头处要经常拆卸，按头表面受到相当大的大钳咬合力的作用，所以钻杆接头壁后较大，接头外径大于管体外径，并采用强度更高的合金钢。（3）钻杆接头及丝扣丝扣的连接必须满足的三个条件： 尺寸相等； 丝扣类型相同； 公母扣相匹配。 为便于接头选用，API制订了接头类型的标准（石油工业普遍采用）：丝扣的连接必须满足的三个条件： APl钻杆接头有新、旧两种标准，旧标准是针对早期的有细扣钻杆接头

9、，分为三种形式： 内平式(IF)； 贯眼式(FH)； 正规式(REG）。 内平式接头适用于外加厚钻杆，贯眼式接头适用于内加厚钻杆，正规式接头适用于内加厚钻杆。 三种形式接头螺纹形状皆为“V”型，但扣型、扣距、锥度不同。 APl钻杆接头有新、旧两种标准，旧标准是针对早石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件NC型接头标准(新标准）： 随着对焊钻杆代替有细扣钻杆，API制订了新的钻杆接头NC型接头标准，也称数字型接头。NC型接头以字母NC和两位数字表示，如NC50，NC26，NC31。 NC美国标准粗牙螺纹； 两位数字丝扣基面节圆直径大小（英制单位）10 例

10、如：NC26表示接头为NC型，基面丝扣节圆直径为2.668in。 新旧标准的对应关系见下表：NC型接头标准(新标准）： 随着对焊石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件2、钻铤 钻铤处在钻柱的最下部，是下部钻具组合的主要组成部分。 特点： 壁厚大（一般为38-53mm，为钻杆的4-6倍），具有较大的重力和刚度。钻铤两端管体上直接车接头，不另加接头。 作用： 给钻头施加钻压； 保证压缩条件下的必要强度； 减轻钻头的振动、摆动和跳动，使钻头工作平稳； 控制井斜。2、钻铤钻铤形状及特点： 钻铤形状有多种，如圆形、方形、三角形和螺旋形。常用的有圆形和螺旋形两种。螺旋形钻铤上有浅而宽的螺旋槽，可减少与井

11、壁的接触面积，减少发生压差卡钻的可能性。API钻铤标准： API钻铤规范见表，钻铤类型代号由两部分组成，第一部分为NC型螺纹代号，第二部分数字为钻铤外径大小（英制单位）10，中间用短线分开。钻铤形状及特点：石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件3、方钻杆 方钻杆位于钻柱的最上端，有四方和六方两种。钻进时，方钻杆与补心、转盘补心配合，将地面旋转扭炬传递给钻杆，以带动钻头旋转。 工作时，方钻杆上端始终处于转盘面以上，下部则处于转盘面以下。3、方钻杆石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件4、稳定器 稳定器又称扶正器，是满眼、钟摆和造斜钻具组合的比备工具，在钻具组合中通过调整稳定器的位置、数量和直

12、径达到不同使用要求。 作用： 防止井斜； 控制井眼轨迹； 提高钻头稳定性。4、稳定器 稳定器又称扶正器，是满眼、钟摆和造斜石油钻井设备与工具钻具系统(35张)课件5、其它钻具 除上述钻具外，根据需要在钻柱中还会有其它钻具，常见的钻具有： 减振器 作用：减震器是利用工具内部的减震元件或可压缩液体吸收或减小钻井过程中对钻头和钻具的冲击和振动负荷。一般安装在靠近钻头的部位。 原理：液压减震器的作用是通过具有可压缩的硅油实现的。钻井作业中钻头和钻具受到冲击和震动时，其作用力使工具以极快的速度向上运动，此时油腔内的液压油受到压缩，一部分将以极高的流速经阻尼孔流入缸套腔内，从而起到吸能及缓冲的作用。钻头头

13、的冲击和震动负荷减小或消失时液体膨胀，下接头以下钻具在自身重力的作用下向下运动。5、其它钻具 除上述钻具外，根据需要在钻柱震击器 作用： 在钻井作业中，下落的钻屑、地层的膨胀缩径、井下落物、压差或其他原因都可能引起钻柱被卡，为卡钻时解卡，常在钻柱中安放震击器。 种类： 震击器的结构类型很多，既有液力向上震击和机械向下震击特性的，又有机械锁紧，以进行长期的随钻作业的。 原理： 震击器内有液力震击系统，其震击力通过超拉钻柱悬重而储存在钻柱中，经一定时间，超拉达到一定值时，震击器释放能量迅速作用在被卡钻柱上而发生震击。震击器1、最孤独的时光，会塑造最坚强的自己。2、把脸一直向着阳光，这样就不会见到阴

14、影。3、永远不要埋怨你已经发生的事情，要么就改变它，要么就安静的接受它。4、不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止。5、通往光明的道路是平坦的，为了成功，为了奋斗的渴望，我们不得不努力。6、付出了不一定有回报，但不付出永远没有回报。7、成功就是你被击落到失望的深渊之后反弹得有多高。8、为了照亮夜空，星星才站在天空的高处。9、我们的人生必须励志，不励志就仿佛没有灵魂。10、拼尽全力，逼自己优秀一把，青春已所剩不多。11、一个人如果不能从内心去原谅别人，那他就永远不会心安理得。12、每个人心里都有一段伤痕，时间才是最好的疗剂。13、如果我不坚强，那就等着别人来嘲笑。14、早晨给自己一个微

15、笑，种下一天旳阳光。15、没有爱不会死，不过有了爱会活过来。16、失败的定义：什么都要做，什么都在做，却从未做完过，也未做好过。17、当我微笑着说我很好的时候，你应该对我说，安好就好。18、人不仅要做好事，更要以准确的方式做好事。19、我们并不需要用太华丽的语言来包裹自己，因为我们要做最真实的自己。20、一个人除非自己有信心，否则无法带给别人信心。21、为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油。22、失去金钱的人损失甚少，失去健康的人损失极多，失去勇气的人损失一切。23、相信就是强大，怀疑只会抑制能力，而信仰就是力量。24、那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。

16、25、自己打败自己是最可悲的失败，自己战胜自己是最可贵的胜利。26、没有热忱，世间便无进步。27、失败并不意味你浪费了时间和生命，失败表明你有理由重新开始。28、青春如此华美，却在烟火在散场。29、生命的道路上永远没有捷径可言，只有脚踏实地走下去。30、只要还有明天，今天就永远是起跑线。31、认真可以把事情做对，而用心却可以做到完美。32、如果上帝没有帮助你那他一定相信你可以。33、只要有信心，人永远不会挫败。34、珍惜今天的美好就是为了让明天的回忆更美好。35、只要你在路上，就不要放弃前进的勇气，走走停停的生活会一直继续。36、大起大落谁都有拍拍灰尘继续走。37、孤独并不可怕，每个人都是孤独

17、的，可怕的是害怕孤独。38、宁可失败在你喜欢的事情上，也不要成功在你所憎恶的事情上。39、我很平凡，但骨子里的我却很勇敢。40、眼中闪烁的泪光，也将化作永不妥协的坚强。41、我不去想是否能够成功，既然选了远方，便只顾风雨兼程。42、宁可自己去原谅别人，莫等别人来原谅自己。43、踩着垃圾到达的高度和踩着金子到达的高度是一样的。44、每天告诉自己一次：我真的很不错。45、人生最大的挑战没过于战胜自己！46、愚痴的人，一直想要别人了解他。有智慧的人，却努力的了解自己。47、现实的压力压的我们喘不过气也压的我们走向成功。48、心若有阳光，你便会看见这个世界有那么多美好值得期待和向往。49、相信自己，你

18、能作茧自缚，就能破茧成蝶。50、不能强迫别人来爱自己，只能努力让自己成为值得爱的人。51、不要拿过去的记忆，来折磨现在的自己。52、汗水是成功的润滑剂。53、人必须有自信，这是成功的秘密。54、成功的秘密在于始终如一地忠于目标。55、只有一条路不能选择那就是放弃。56、最后的措手不及是因为当初游刃有余的自己57、现实很近又很冷，梦想很远却很温暖。58、没有人能替你承受痛苦，也没有人能抢走你的坚强。59、不要拿我跟任何人比，我不是谁的影子，更不是谁的替代品，我不知道年少轻狂，我只懂得胜者为。60、如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光。61、宁可笑着流泪，绝不哭着后悔。62、觉得自己

19、做得到和做不到，只在一念之间。63、跌倒，撞墙，一败涂地，都不用害怕，年轻叫你勇敢。64、做最好的今天，回顾最好的昨天，迎接最美好的明天。65、每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。66、当你被压力压得透不过气来的时候，记住，碳正是因为压力而变成闪耀的钻石。67、现实会告诉你，不努力就会被生活给踩死。无需找什么借口，一无所有，就是拼的理由。68、人生道路，绝大多数人，绝大多数时候，人都只能靠自己。69、不是某人使你烦恼，而是你拿某人的言行来烦恼自己。70、当一个人真正觉悟的一刻，他放弃追寻外在世界的财富，而开始追寻他內心世界的真正财富。71、失败并不意味你浪费了时间和生命，失败表明你有理由重新开始。72、人生应该树立目标，否则你的精力会白白浪费。73、山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌。74、时间告诉我，无理取闹的年龄过了，该懂事了。75、命运是不存在的，它不过是失败者拿来逃避现实的借口。76、人总是在失去了才知道珍惜！77、要铭记在心：每天都是一年中最美好的日子。7