鉆桿柱

鉆桿柱是鉆探工作中從地表把鉆機(jī)的動(dòng)作和動(dòng)力傳遞給井底的鉆頭的一個(gè)關(guān)鍵組件和重要環(huán)節(jié)。鉆頭在井底破碎巖石、連續(xù)給進(jìn)以及其他一切工作全取決于鉆桿柱的工作性能。

鉆桿柱在傳動(dòng)工作系統(tǒng)是一個(gè)特殊的、細(xì)長(zhǎng)比很大的、在井簡(jiǎn)特定條件下工作的傳動(dòng)桿件。同時(shí)它又是洗井液沖洗井底和冷卻鉆頭必需的液流通道。鉆桿內(nèi)受高壓，外表面承受著磨損。雖然鉆桿柱在結(jié)構(gòu)上看似較為簡(jiǎn)單，實(shí)際上，它承受著復(fù)雜的外力且處于失穩(wěn)狀態(tài)。實(shí)踐表明，鉆探的工作效率和安全生產(chǎn)都取決于鉆桿柱的可靠性。

鉆桿分為方鉆桿、鉆桿和加重鉆桿三類。連接次序?yàn)榉姐@桿（1根) 鉆桿(n根，由井深決定） 加重鉆桿（n根，由鉆具組合設(shè)計(jì)決定）。

鉆桿方鉆桿

方鉆桿位于鉆柱的最上端，有四方和六方兩種 。

作用

①鉆進(jìn)時(shí)，方鉆桿與補(bǔ)心、轉(zhuǎn)盤補(bǔ)心配合，將地面旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給鉆桿，以帶動(dòng)鉆柱和鉆頭旋轉(zhuǎn)；

②承受鉆柱的全部重量；

③鉆井液循環(huán)的通道。

結(jié)構(gòu)

方鉆桿由上下接頭和管體部分組成。管體部分為四方或六方兩種結(jié)構(gòu)（石油鉆井大多為四方結(jié)構(gòu)）；上接頭為上接頭為左旋母螺紋（反扣），與水龍頭連接，在旋轉(zhuǎn)過程中左旋母螺紋防止倒扣；下接頭為右旋公螺紋，與鉆桿連接。工作時(shí)，方鉆桿上端始終處于轉(zhuǎn)盤面以上，下部則處于轉(zhuǎn)盤面以下。

鉆桿鉆桿

作用

鉆桿是鉆柱的基本組成部分。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。

結(jié)構(gòu)

鉆桿結(jié)構(gòu)鉆桿由無逢鋼管制成，壁厚一般為9～11mm；由鉆桿管體與鉆桿接頭兩部分組成管體與接頭用摩擦焊對(duì)焊在一起。

鉆桿加重鉆桿

加重鉆桿類似石油鉆桿，也是一種空心的鋼柱，長(zhǎng)度為10米左右。但單根重量比石油鉆桿要重，壁厚是鉆桿的2～3倍，加重鉆桿接在鉆桿和鉆鋌之間，目的是防止因鉆具串截面變化時(shí)的疲勞破壞，用它還可代替一部分鉆鋌的作用，但其懸吊簡(jiǎn)單，起下鉆操作方便，可節(jié)省起下鉆時(shí)間。

鉆桿的鋼級(jí)是指鉆桿鋼材的等級(jí) ，它由鉆桿鋼材的屈服強(qiáng)度決定。API（美國(guó)石油學(xué)會(huì)）將鉆桿鋼材等級(jí)分為五級(jí)：D、E、95(X)、105(G)、135(S)。鉆桿鋼級(jí)越高，管材的屈服強(qiáng)度越大，鉆桿的各種強(qiáng)度也就越大。在鉆柱的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，推薦采用提高鋼級(jí)的方法來提高鉆柱的強(qiáng)度，而不采用增加璧厚的方法。

鉆桿鉆桿接頭分類

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。為增強(qiáng)接頭的連接強(qiáng)度，在接頭部位需要增加管體的壁厚，按加厚的方式可分為：內(nèi)加厚、外加厚、內(nèi)外加厚三種形式。接頭上車有螺紋（粗扣），用以連接各單根鉆桿鉆桿接頭螺紋為帶有密封臺(tái)肩的錐管螺紋，臺(tái)肩面旋緊起到密封作用，螺紋只起連接作用。加厚方式不同，對(duì)應(yīng)的接頭的螺紋扣型也不同 。

按照螺紋扣型鉆桿接頭分為四種類型：內(nèi)平（IF）、貫眼（FH）、正規(guī)（REG）；數(shù)字（NC）。

鉆桿扣連接條件

扣連接必須滿足的三個(gè)條件：

①尺寸相等；

②絲扣類型相同；

③公母扣相匹配。

鉆桿鉆桿接頭的扣型

內(nèi)平式：主要用于外加厚鉆桿。其特點(diǎn)是鉆桿通體內(nèi)徑相同，鉆井液流動(dòng)阻力??；但外徑較大，容易磨損?！∝炑凼剑褐饕糜趦?nèi)外加厚鉆桿。其特點(diǎn)是鉆桿有兩個(gè)內(nèi)徑，鉆井液流動(dòng)阻力大于內(nèi)平式，但其外徑小于正規(guī)式。正規(guī)式：主要用于內(nèi)加厚鉆桿及鉆頭、打撈工具。其特點(diǎn)是接頭內(nèi)徑加厚處內(nèi)徑小于管體內(nèi)徑，鉆井液流動(dòng)阻力大，在三種扣型中相對(duì)流動(dòng)阻力最大，但外徑最小，強(qiáng)度較大。上述三種類型接頭均采用V型螺紋，但扣型、扣距、錐度及尺寸等都有很大的差別。

數(shù)字型（NC）系列接頭是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)粗牙螺紋系列。現(xiàn)已被API采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。NC螺紋也為V型螺紋，有些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。

石油鉆桿接頭大多采用外加厚或內(nèi)外加厚形式，鉆桿接頭外徑大于管體外徑，在鉆井過程中與井壁或套管不斷的接觸摩擦，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。