钻具稳讲议AA

1钻柱的组合2钻柱是由水龙头以下，钻头以上的：钻铤+钻杆+方钻杆（四方、六方钻杆）+旋塞阀+水龙头接头等工具组成。所有的钻具都有共同特点①螺纹连接，②具有水眼（内孔）。钻头钻孔最必要的条件是钻头要旋转和施加给钻头一个压力。那么方钻杆通过转盘负责传送动力施加于钻头上的压力，钻头钻孔时要发热，这跟我们平时钻孔没有区别。另外，地下的温度随井深而增加，也需要冷却。所以，冷却液（这里是泥浆）从水龙头进入，通过整个钻柱内孔由钻头上的喷嘴喷出，经工具的外环形空间排出井外。本图中所示的钻杆和钻铤各一根，只是说明有这个工具及位置，实际有很多根。其他还有一些工具没有表示出，像稳定器、减震器、震击器常说的三器以后陆续介绍。钻具稳定器钻具稳定器（扶正器）是石油钻井工具防止井斜变化的重要工具，用途最为广泛，不论是增斜降斜段，还是稳斜稳平段，都是不可缺少的工具之一。根据不同生产段的需要和水平井自身的特点，有着不同稳定器的形状及几何尺寸。综合考虑各种客观因素，确定稳定器在钻具组合中的最佳位置。在配备较大刚性钻铤和施加较大钻压的使用情况下合理稳定器使井斜变化率和方位变化率较小能避免产生“狗腿”提高井身质量和速度降低成本31、钻具稳定器按结构分为八种结构形式：①整体螺旋稳定器（三螺旋）②整体直棱(四棱)③滚轮式稳定器（滚轮铰孔器）三螺旋钻柱型稳定器井底型浮阀稳定器球型稳定器4可换套、非旋转稳定器滚轮式稳定器（滚轮铰孔器）④可换套式(两体式、三体式)⑤浮阀稳定器（在下部母扣端孔内镗一深孔装入浮阀总成后使用）⑥球型稳定器⑦偏心偏重稳定器⑧非旋转稳定器2、各种稳定器的特点：(1)直条稳定器有结构简单起钻较容易的特点，对井壁切削最严重,稳定器效果不如螺旋稳定器好。(2)螺旋稳定器稳定器效果好，但起钻困难易泥包。(3)滚子稳定器扭矩最小，稳定效果好，方位不易右漂，但存在结构复杂、价格高、更换滚子困难等缺点。5(4)无磁稳定器用于无磁钻铤之间需要使用稳定器的情况下。(5)近钻头稳定器(双母稳定器)直接接钻头，不需要配合接头，缩小了钻头到稳定器中点的距离。3、稳定器的用途井底钻具组合通过在不同部位接入稳定器，可以有效的改变钻具与井壁的触点，使得钻具成为增斜组合、稳斜组合、降斜组合等。稳定器与钻具组成不同钻具组合用以完成各井段的施工，其基本工作原理在水平井中同样得到了充分利用，水平井稳定器应具有如下几个方面的特点：a)在大斜度或水平井段使用旋转方式钻进时必须具有更好的保径性能及耐磨性能。b)在大斜度或水平段使用时，要有利于传递钻压、减少摩阻。c)在钻具组合中能更好地起到单点支撑作用，有利于控制井身轨迹达到设计要求。d)在各类地层中都有良好的扶正效果，并使井径扩大率控制到最小。e)减少泥浆流动的环空阻力，保证井眼畅通，起下顺利。f）在测量对磁性干扰有特殊要求的场合，稳定器应采用无磁材料。4、水平井稳定器的结构稳定器在水平井中的作用效果与其本身的形状和外形尺寸有密切关系。为了满足水平井钻井过程中控制增斜，稳斜或降斜等的需要，设计了短螺旋稳定器、球形稳定器，锥形稳定器、偏心稳定器和动力钻具稳定器。a锥形稳定器锥形稳定器主要用于近钻头的钻具扶正。设计扶正翼较短、取三棱螺6旋状结构，螺旋槽在转动时能使泥浆以较小的阻力流过，有利于清洗井壁，扶正翼与本体间以30°倒角过渡，螺旋条凸起表面及倒角背锥加密镶装硬质合金以增加其耐磨性。为在软地层中加强稳定效果并能有效地控制井径扩大率，螺旋体取圆锥外形增加了与井壁接触面积。b短螺旋稳定器短螺旋稳定器为钻柱型稳定器，在钻具组合中通常加于锥形稳定器之上，与一般螺旋稳定器相比，其主要特点是减少了扶正面积，可降低磨擦阻力，其他设计要求与基本相同。c球形稳定器球形稳定器表面设计近似球形，主要是为了减小磨阻，容易通过造斜井段。它除具有稳定器作用外还具有能改善井况参与切削、刮削井壁的作用。由于其结构小一般扶正器长度不大于1200mm紧凑钻井阻力小尤其打定向井和水平井更是优选。其引导斜面镶有聚晶复合体及切削刃带处镶球形合金柱，在旋转钻井钻具组合中通常配接在短螺旋稳定器之上，用于稳直段；有时，该稳定器也替代短螺旋稳定器与锥形稳定器配合用于增斜或降斜。d型动力钻具稳定器动力钻具稳定器用于弯壳体动力钻具的近钻头扶正，主要作用为增斜。基于减少磨阻和便于钻压传递的考虑，稳定器初始设计为五棱形结构，由于在使用中发现因块正条翼间距较大，条翼凸部与动力钻具的背弯不易准确对正，难以实现与井壁稳定地支撑，而凸、凹部位做为支点所产生的造斜效果却相差较大，为此在设计上做了如下的改进：将其中两扶正条间填7平加工成一个宽条，其宽度约为原在单扶正条的３倍，宽块正条安装在动力钻具的背弯方向，在井内支撑于下井壁。这一改进较好地解决了稳定扶正和有效控制造斜率的问题，在以后水平井的施工中得到了满意的效果。e偏心稳定器偏心稳定器通常加接在紧靠在动力钻具的上面，有利于增强动力钻具的刚性，从而使造斜率均匀一致并保证方位稳定。偏心稳定器的加入可与动力钻具组配成更有利于造斜的钻具结构。安装时应使其偏心距最大的部位与动力钻具弯向一致，使之与上井壁接触，从而迫使稳定器的背部成为钻具在下井壁的一个稳定支点。偏心稳定器与近钻头稳定器相互作用，使动力钻具的倾斜、钻头偏移量和侧向力的方向都将更有利于井身轨迹沿增斜趋势延伸。5、由于稳定器的外径与井眼间隙很小旋转钻具是其棱边易于磨损，特别在硬地层会很快使外径磨小而失效，因此稳定器工作表面的耐磨材料有多种：①表面镶嵌硬质合金柱（碳化钨）HF4000②表面镶嵌合金及聚晶复合体③表面低温钎焊硬质合金块④表面堆焊耐磨焊条近些年又开发了与国际接轨的HF1000、HF2000、HF3000、HF5000焊8HF3000焊HF5000焊HF2000焊HF10006、稳定器的使用及型号的选择使用稳定器应根据钻井岩层性质和钻井工艺条件合理选择稳定器的尺寸。⑴长、扶正面长（软地层一般扶正面长1500米（总长3000），中硬地层选择扶正面600～500，硬地层400～300）。⑵直径（工作外径）的确定是由井眼直径也就是钻头直径来确定如：121/4″井眼φ311.2常规使用就是φ311、φ31081/2″井眼φ215.9常规使用就是φ215、φ214171/2″井眼φ444.5常规使用就是φ444、φ443选择小于钻头尺寸满眼易卡钻。9⑵也根据泥浆性能可取小值否则取较大值，研磨性能强的岩层选择稳定器一般用可换套，因为可换套稳定器心轴本体传递扭矩，套可以在井台上更换，扶正面磨损速度快的及时更换，这样本体使用寿命延长从而降低成本。⑶一般钻井深度3000～4500米，但也有更深的井深达9000米以上而且地层岩石层为多。4500米井一般配备稳定器三只一组，深井一般配备稳定器五只一组。第一只与钻头直接连接称为井底型（双母扣）使之距离为最短而其余两只钻柱型（公、母扣）安装于钻铤第一个弯曲切点处能够减小钻头和钻铤的摆动保持一定的钻进方向。7、稳定器的加工质量尺寸①工作外径扶正面尺寸②两端本体（连接钻铤）尺寸③水眼直径④两端螺纹（扣型）紧密距⑤表面粗糙度⑥外观质量8、浮阀稳定器它是在普通井底型稳定器母扣端孔内镗一孔装入浮阀后使用，浮阀稳定器内浮阀总成紧靠钻头连接螺纹，也可连接在钻柱需要的地方。其主要功能：防止接单根时泥沙倒灌，堵塞水眼，发生井喷、井涌时浮阀总成阀盖自动关闭，防止井喷事故的发生。9、非旋转稳定器非旋转稳定器是在钻井作业中为保护井壁不受刮削特别制作的专用工具，在钻井过程中非旋转稳定器依靠芯轴体传递扭矩，而橡胶扶正套与芯10轴体是滑动配合可以相对运动，因此扶正套只起支承井壁的作用，因扶正套是采用耐温耐磨特殊的弹性材料所以耐磨性能较好。在套铣作业中用一个锁紧离合器（自锁下接头）可以防橡胶套转动生产加工时应注意隔套的间隙不能过大也不能过小。订货时应确定套管尺寸、或井眼直径、连接扣型。10、无磁稳定器随钻测斜时因为使用罗盘需要仪表显示带磁性就不准确，采用无磁稳定器就解决导磁的问题了。11、还有套管扶正器是一种广泛应用于石油固井作业的必备固井附件之一，作用是使套管能下至预定井深并促使套管位于井眼中心，以减小套管下放时的阻力和发生粘卡的可能，有利于提高水泥浆的顶替效率和使水泥环厚度分布均匀。套管扶正器可以分为弹性扶正器、刚性扶正器、滚轮扶正器、变径扶正器等。转换接头根据外形与使用分为以下三种型式A型（同径式）：一只转换接头只有一种外径尺寸,代号为JTA。B型（异径式）：一只转换接头只有两种外径尺寸,代号为JTB。11C型（左旋式）：转换接头的连接螺纹为左旋形式,代号为JTC钻杆螺纹在7-2标准中收纳进去了13种扣型⑴数字型(NC)⑵正规型(REG)⑶贯眼型(FH)以上三项国际可以追溯的量规和校准体系⑷内平型(IF)与数字型V-038R相同基面节径等各部尺寸相同⑸外平型(EF)很少使用⑹H90型是具有90°齿形和大切削的旋转台肩式连接⑺裸眼型(OH)V-076齿形⑻GOST俄罗斯标准符号可以与ISO互换的如下表⑼小井眼(SH)可以与NC26、NC38互换⑽PAC型小扣型23/8PAC～31/2PAC锥度1:8⑾附加孔(XH)⑿双流线(DSL)⒀宽开式(WO)SY标准规定：1内平、2贯眼、3正规IFFHREG也就是常用的410、411、520、521、630、631尾数1表示公扣、尾数0表示母扣前面13种扣型可以互换是因为中径相同各部尺寸也有不同的比如外螺纹的长度不同NC38和31/2WO、27/8OHSW和27/8ohLw等相互靠近并且能够配对但是强度不足，还有的锥度不同因此是不可以互换。可以互换见12下表。螺纹定义a数字型螺纹NC表示是以螺纹基面中径的英寸和十分之一的数字值表示的螺纹。如410扣(NC50)的基面节径φ128.059÷25.4＝5.044A10扣(NC46)的基面节径φ117.50÷25.4＝4.625310扣(NC38)的基面节径φ96.72÷25.4＝3.8b正规型螺纹REG表示该螺纹连接内加厚钻杆,因此常用于钻头连接小于钻杆管体内径的通径。c贯眼型FH内外加厚钻杆连接螺纹d内平型IF外加厚或内加厚钻杆内径相等或近似的通径。13e基面中径(节径)设计给定的内锥螺纹或外锥螺纹在基面上的中径。比如，标准中没有内螺纹大头直径那么操做工人在加工时是很难加工的。根据基面中径给他导出来尺寸才能加工。f紧密距：钻杆扣15.875是以规定扭矩或规定条件旋合后的内外螺纹或量规上，规定的测量平面或点之间的距离称为紧密距。它是评定螺纹加工质量一个关键数据。因此，我们用扣规测量后得知数据紧密距。实测紧密距见图钻杆螺纹的标记1钻杆螺纹在图纸上标注时在接头螺纹中径引出的水平折线上方标注螺纹代号，水平折线下方标注标准代号表示该接头完全执行标准，出图时除了接头结构尺寸除外均省略标注，另有其它尺寸不执行标准时应在图样上将其非标准尺寸标注出来。2各种接头螺纹型式不同可以分为二种⑴右旋螺纹----接头螺纹为顺时针右旋(常称为正扣)⑵左旋螺纹----接头螺纹为逆时针左旋(常称为反扣)为了辨别识别正扣、反扣左旋螺纹在代号后加注“LH”正扣不做标记，14一般右旋接头车一道槽（产品中部外表面）环形标记槽宽深10×1mm，而左旋螺纹接头体上车两道槽一宽一窄。即左旋标记槽。标记示例：螺纹41/2REG左旋应标41/2REGLH是反扣430LH螺纹41/2IF左旋应标41/2IFLH是反扣410LH钻杆螺纹相关的钻具连接扣型和尺寸的读法31/8in----3＂1NC23检验员必须知道的31/2in----3＂5半NC2641/8in----4＂143/4in---4＂7习惯叫4＂6因为钻铤中没有43/4in所以叫4＂65in----5＂61/4in----6261/2in----657in----70钻杆螺纹应力释放槽应力释放槽的特征是旋转台肩式连接上的修改，去除公扣或母扣端末上紧螺纹的一定长度。由于，可以减少内、外螺纹上的应力集中，该工艺可以降低在高应力区域产生的疲劳开裂的可能性。因此API标准中规定了应力释放结构是选择