钻具分级使用技术规定

长城钻探工程有限公司钻具公司质量管理体系文件钻具分级使用技术规定文件编号： CNPC-GWDC-ZJ/WD19-2013版本/修改状态： B/0受控状态： 受控 非受控编 校： 审 核： 批 准： 发放编号：2013-04-30 发布 2013-04-30 实施长城钻探工程有限公司钻具公司 发布1目 录方钻杆技术规定2钻杆分级技术规定3加重钻杆分级技术规定6钻铤、无磁钻铤、螺旋钻铤分级技术规定7钻具各级别适用井深9钻具的选择10检验方法及步骤12附录：钻具各种常用数据表1316钻具分级使用技术规定1 范围本标准规定了油气钻井用钻杆、对焊钻杆、加重钻杆、钻铤的分级与使用标准。 本标准适用于钻具公司企业内部现有各种规格钻具的分级。2 引用标准 SY/T 5369-94 石油钻具的使用与维护 方钻杆、钻杆、钻铤SY/T 5956-2004 钻具报废技术条件 SY/T 5824-93 钻杆分级检验方法 SY/T 5146-2006 整体加重钻杆 SY/T 5144-2007 钻铤 SY/T 6288-2007 钻杆和钻铤的选用做法3 方钻杆技术规定3.1 方钻杆表面不应有裂纹、结疤、剥层，不允许在表面焊补缺陷或焊标尺。3.2 5-1/4方钻杆对边宽不得大于136mm。3.3 管体方部和圆角要平整。3.4 表面磨损后，大于或等于5-1/4（133.4mm）的方钻杆其对边宽减少量不得大于12mm；小于或等于4-1/4（108mm）的方钻杆其对边宽减少量不得大于8mm。3.5 方钻杆螺纹、台肩使用标准与钻铤相同。3.6 方钻杆扭曲后应用套筒量规检查。见以下套筒量规尺寸表：表1 方钻杆套筒量规尺寸 (单位：mm)公称尺寸（in）(mm)量规长度L对边距离D内角半径R四方六方四方六方3(76.2)25478.5977.117.944.763-1/2(88.9)25491.2989.8111.114.764-1/4(108)305111.13108.8611.116.355-1/4(133.4)305136.53134.2614.297.943.7 方钻杆直线度不得超过下表规定范围。表2 方钻杆允许直线度 （单位：mm）长度校直（或订货）使用全长3.08.0每米1.01.53.8 方钻杆本体折断或弯曲无法校直、有刺穿、水眼堵塞无法通开、经无损探伤有裂纹的应予报废。3.9 方钻杆应对加厚部位、驱动过渡段和螺纹进行无损探伤，探伤周期1000100小时。3.10 方钻杆公接头长不得少于160mm，母接头长不得少于180mm。3.11 方钻杆公接头外径限定尺寸。表3 方钻杆公接头外径限定尺寸规格 mm133.410888.976规格 in5-1/44-1/43-1/23接头外径限定尺寸 mm1701541171014 钻杆分级技术规定钻杆探伤检验分级参照SY/T5824-93标准，结合钻具公司现有钻杆状况执行企业内部标准，2英寸及以下钻杆参考SY/T5824-93标准按钢级分类。4.1 钻杆分级技术规定表4 5英寸（127mm）钻杆分级数据表钢级新接头数据（mm）一级二级三级接头管体接头管体接头管体外径内径接头外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径接头外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径接头外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径G105168.382.516011.57.41261567.56.41251527.56125S135168.369.916011.57.41261567.56.41251527.56125表5 5英寸（139.7mm）钻杆分级数据表钢级新接头数据（mm）一级二级三级接头管体接头管体接头管体外径内径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径G105184.288.91809.98.5138.71758.77.4137.71708.76.6136.7S135190.576.2184138.5138.717911.17.4137.717511.16.6136.7表6 3英寸（88.9mm）钻杆分级数据表钢级新接头数据（mm）一级二级三级接头管体接头管体接头管体外径内径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径G10512761.91226.47.5881205.87.4871175.86.086S135127541248.37.5881227.17.4871207.16.0864.2 小钻杆检验技术规定表7 3英寸E75及以下钻杆磨损后的最小尺寸数据表钢级规格新接头数据（mm）磨损后最小尺寸接头管体外径内径外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径E7560.385.744.58024.558E7573104.8549535.171 G10573104.850.8984.55.171S13573111.141.31026.05.171E7588.9120.768.31133.65.2874.3 对焊钻杆分级技术规定表8 对焊钻杆分级数据表钢级规格一级二级接头管体接头管体接头外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径接头外径内螺纹台肩宽剩余壁厚管体外径E7512715811.57.41261527.56.41254.4 钻杆接头体长度最小值技术规定表9 钻杆接头体长度最小值标准规格60.37388.9127139.7内螺纹接头体160180外螺纹接头体1504.5 管体外伤及内外腐蚀坑4.5.1 一级：管体外部凹伤、压痕、缩颈、变粗、卡瓦损伤及其直径减小不得超过公称外径的3%；刻痕、铲凿其深度不超过平均临界壁厚的10%，内外腐蚀坑其剩余壁厚不小于同尺寸的最小壁厚值。4.5.2 二级：管体外部凹伤、压痕、缩颈、变粗、卡瓦损伤及其直径减小不得超过公称外径的4%；刻痕、铲凿其深度不超过平均临界壁厚的20%，内外腐蚀坑其剩余壁厚不小于同尺寸的最小壁厚值。4.5.3 钻具管体内外腐蚀的判定，原则上按SY/T5824-93钻杆分级检测方法表2执行，对于部分管体腐蚀面积大坑又较深，影响使用的视情况降级使用。4.5.3.1管体内壁必须逐根检查腐蚀情况，发现内涂层脱落已形成腐蚀坑的，必须设法测量坑深，当坑深大于1.8mm应判为三级，小于或等于1.8mm应判为二级，小于1.0mm判为一级，两端0.8m以内坑深超1.0mm判为三级。4.5.3.2 外表腐蚀坑深大于2.3mm判三级，大于1.4mm判二级，小于或等于1.4mm判一级。4.5.3.3 大面积腐蚀坑是指互相贯通，呈块状，其宽度大于15mm、深度大于1.5mm，周向长超过圆周1/2判三级，坑深小于1.5mm，周向长小于圆周1/2判二级，坑深小于1.0mm，周向长小于圆周1/2判一级。4.5.3.4 腐蚀坑较密集，但未相互贯通，也未成块，间接形成轴向长大于300mm,宽大于30mm，坑深大于1.8mm，判三级，小于或等于1.8mm判二级，小于1.0mm判一级。4.6钻杆允许直线度表10 钻杆允许直线度 单位mm长度m全长允许直线度两端3m内允许直线度每米直线度校直使用校直使用校直使用8-124.06.02.03.01.52.04.7 钻杆螺纹台肩技术规定4.7.1接头螺纹密封台肩因粘接或碰撞呈凸凹不平状，用专用工具修磨时，内外螺纹的台肩面最大修磨量应小于0.8mm，修磨后，修磨面应从里向外连续完整，修磨后环形面宽，对于钻杆应大于标准面宽的60%；其余部分允许有不影响密封的个别凹痕、划痕；修磨面与螺纹轴线的垂直度公差为0.05mm;平面度公差为0.2mm.4.7.2台肩面必须平整无毛刺，如遇有飞边毛刺、金属堆积物等不平者可用平挫将其沿圆周挫平。4.7.3 台肩面在满足最小宽度要求下，其余部分允许有不贯通的划痕、磨痕或弧形凹痕，但深度不得超过0.5mm，宽度不得超过1.5mm。4.7.4 螺纹正常磨损后，剩余牙顶宽度小于表18的规定必须修扣。磨尖牙数不超过4扣。4.7.5 螺纹粘扣、严重腐蚀或有泥浆刺痕的必须修扣。4.7.6 外螺纹轻度外伤，可用三角锉刀修复，其缺陷长度不得大于10mm深度不得超过原扣得1/3，连续缺损不得超过2扣。4.7.7 内螺纹镗孔处因撞击等原因径向变形，镗孔大端直径不得超过1.5mm，对于2-3/8、2-7/8钻杆和3-1/2钻铤不得超过1.2mm。4.7.8 发生外螺纹伸长，当外螺纹螺距伸长量在50.8mm内超过0.15mm必须修扣。4.8钻杆报废的判定：参照钻具报废标准。5 加重钻杆分级技术规定5.1 一级加重钻杆（新加重钻杆及接头外径和管体外径符合下列要求）表11规格磨损后管体外径(mm)接头外径（mm）最小螺纹台阶宽（mm）5（127）12516011.53 1/2（88.9）871188.35.2 二级加重钻杆（接头外径和管体外径符合下列要求）表12规格磨损后管体外径(mm)接头外径（mm）最小螺纹台阶宽（mm）5（127）1251561607.53 1/2（88.9）871151186.55.3 三级加重钻杆表13规格磨损后管体外径(mm)接头外径（mm）最小螺纹台阶宽（mm）5（127）1251501567.55.4 对焊加重钻杆分级技术规定：表14 对焊加重钻杆分级数据表规格一级二级接头接头接头外径内螺纹台肩宽接头外径内螺纹台肩宽12716011.51527.55.5 加重钻杆直线度全长不得超过5mm.5.6 加重钻杆公接头长不得低于180mm，母接头长不得低于200mm。6 钻铤、无磁钻铤、螺旋钻铤分级技术规定6.1钻铤分级数据表表15钻铤规格D公称内径d接头螺纹型式I级II级III级mmin均匀磨损后外径偏磨限定尺寸均匀磨损后外径偏磨限定尺寸均匀磨损后外径偏磨限定尺寸120.7450.8NC381185.2115D1185.2158.8671.4NC461566.6153D1566.6150D1536.6165.1671.4NC461637.0160D1637.0158.8D1607.0177.8771.4NC501758.0171D1758.0165.1D1718.0203.2871.46REG2019.9198D2019.9195.7D1989.9228.6971.47REG22711.8225D22711.8223.8D22511.8a 经过多次修复的无磁钻铤长度在88.5米之间（单根长度不足应对接，但不得超过9.5米）。其他钻铤长度不小于8.2米。b 螺旋钻铤公母扣密封端面距螺旋终止端面不能小于200mm,否则报废。c 当钻铤外径均匀磨损到小一级别钻铤外径且其内径与小一级别内径相同时，应将螺纹改为小一尺寸螺纹，该钻铤按小一尺寸钻铤使用。钻铤只允许减小一次尺寸，允许减小尺寸的钻铤见表中带“”者。6.2钻铤工作参数表16 钻铤尺寸及工作参数 （单位：mm）公称尺寸内径螺纹类型倒角直径均磨后外径偏磨限定尺寸外伤凹痕允许量新钻铤台肩宽磨损后台肩宽inmm横伤深长纵伤深外螺纹内螺纹外螺纹内螺纹31/288.938.1NC2682.985.13.84*28454.24.6441/8104.850.8NC31100.4100.545*3357.16.46.5643/4120.750.8NC35114.71155.25*3859.98.998.261/4158.871.4NC461501526.66*50613.612.712.511.87177.871.4NC50164.716886.5*566.515.714.915.314.78203.271.46 5/8REG195.7190.39.97*66721.720.818.417.79228.676.27 5/8REG223.8220.311.87*76723.021.820.619.66.3 钻铤允许直线度表17 钻铤允许直线度 单位：mm钻铤长度全长允许直线度两端2米内允许直线度每米直线度米校直使用校直使用校直使用93.05.01.52.51.52.094.06.02.03.51.52.06.4、钻铤螺纹台肩面如因粘接或撞击呈凸凹不平、在靠内沿处应保持完好；其保持完好部分应达到表16数值的75%以上；凡凸出处必须磨平。6.5钻铤螺纹台肩宽度不小于表16的规定。6.6钻铤管体伤痕不超过表16的规定。6.7钻铤螺纹磨损后用梳齿规检查，磨损量不得超过表18所列的尺寸。表18 钻具接头螺纹正常磨损允许量 单位： mm接头螺纹型式螺纹牙型螺距螺纹锥度标准牙顶宽度剩余牙顶宽度磨尖牙数NC26-NC50V-0.038R6.3501：61.6510.835NC56-NC70V-0.038R6.3501：41.6510.8353-1/2 41/2FHV-0.0405.0801：41.0160.51523/8-41/2REGV-0.0405.0801：41.0160.51551/275/885/8REGV-0.0506.3501：61.2700.64551/2FH/65/8FHV-0.0506.3501：41.2700.64523/8-51/2IFV-0.0656.3501：61.6510.8356.8 螺旋钻铤两端大钳空间圆柱部分长：公接头端不得低于180mm,母接头端不得低于200mm。7 钻具各级别适用井深7.1钻杆分级别适合井深表19序号钻杆级别规格适用井深（m）1一级钻杆53200 532003 1/232002二级钻杆5220032005220032003 1/232003三级钻杆522003 1/2修井、侧钻7.2对焊钻杆分级别适合井深表20序号对焊钻杆级别规格适用井深（m）1一级钻杆5220032002二级钻杆522007.3加重钻杆分级别适合井深表21序号钻杆级别规格适用井深（m）1一级加重钻杆532003 1/2三开井2二级加重钻杆5220032003 1/2侧钻井、大修井3三级加重钻杆522007.4 对焊加重钻杆分级别适合井深表22序号钻杆级别规格适用井深（m）1一级加重钻杆5220032002二级加重钻杆52200以下7.5、钻铤分级别适用井深表23序号钻铤级别适用井深（m）1一级钻铤、无磁钻铤、螺旋钻铤32002二级钻铤、无磁钻铤、螺旋钻铤220032003三级钻铤、无磁钻铤、螺旋钻铤2200以下7.6特殊工艺井使用高一级别钻具或新钻具。8 钻具的选择8.1 钻杆的选择8.1.1 钻杆钢级的选择：在选择钻杆时，必须遵循在安全的基础上减低成本的原则。在低级钢能够满足钻井工程需要时不宜选择高级钢。8.1.1.1 完井深度在3200m以内时，应选用E级钻杆或对焊钻杆。8.1.1.2 完井深度在3200m4500m时，应选用G级钻杆或G级钻杆加S级钻杆的复合钻柱。8.1.1.3 完井深度超过4500m时，应选用S级钻杆或G级钻杆加S级钻杆的复合钻柱。8.1.1.4 含HS腐蚀介质环境钻井用钻杆的选择，应在满足其他条件的情况下，尽量选用低级钢，也可选用非API标准系列特殊钢级的抗硫钻杆。8.1.2 钻杆规格选择8.1.2.1 在选择钻杆规格时，应根据钻井方式、井深结构及管理水平，选择能够最大限度地减少钻柱循环水力损失的钻杆。8.1.2.2 在井眼允许的条件下，应尽量选用直径较大的钻杆，推荐使用上部大规格钻杆、下部小规格钻杆的复合钻柱。如对于660.4mm,508mm,374.7mm的井眼，应选用139.7（5）钻杆，甚至可选用更大规格的非标准钻杆。8.2 钻铤的选用8.2.1钻铤尺寸的确定.表24 钻头直径与对应的钻铤尺寸钻头直径钻铤外径mminmmin142.9152.456120.64158.7171.466120.64190.520077127158.756212.7222.288165.1177.867241.3250.899177.8203.278269.910203.2228.689311.112228.69374.614228.69444.517228.698.2.2 在190.5mm（7in）以上的井眼中，应采用复合（塔式）钻铤结构，但不同外径相邻两段钻铤外径差一般不应大于25.4mm(1in)，其最上一段钻铤外径等于或接近于相连接的钻杆或加重钻杆接头外径，否则应以转换接头进行过渡。8.3 螺旋钻铤的选用8.3.1 为有效防止软地层钻井时的压差卡钻，提高钻井液上返时携带岩屑的效果，可选用螺旋钻铤。螺旋钻铤的重量比同规格普通圆柱钻铤的重量减轻约4%。8.3.2为了保证螺旋钻铤在使用过程中的修复螺纹量的要求，两端不开槽部分长度可适当放宽，并要在订货合同中注明。9 检验方法及步骤9.1 准备工作9.1.1 将待检钻杆除去护箍，清洁管体内外表面和接头， 特别要彻底清洁螺纹和台肩部位。9.1.2 将钻杆按内螺纹接头在管架上排齐，管架高度是操作方便而定。9.2 接头检验9.2.1 测定接头外径在距内、外螺纹密封台肩面25mm处，沿圆周方向每隔120测量一次外径。所用量具示值精度0.5mm。9.2.2 测定内螺纹台肩面最小宽度沿圆周方向每隔120测量一次台肩面最小宽度，取最小值，如有偏磨可直接量取最小值。所用量具示值精度0.1mm。9.3 管体检验9.3.1 管体整体探伤，根据用试块设定的分级标准，电脑会自动显示钻杆管体分级，并要在内外表面最大腐蚀和磨损处用测厚仪测量最小壁厚。9.3.2对加厚区进行干磁粉探伤，外表面不允许存在肉眼可观察到的疲劳裂纹，内表面不允许存在用内窥镜可观察到的疲劳裂纹。9.4 钻具级别标识方法表25 钻具分级标记表示方法钻具级别白色油漆环条数新钻具无一级钻具白色一条二级钻具黄色一条三级钻具蓝色一条报废钻杆（红）附录 钻具各种常用数据表表1.1 新钻杆数据（根据API RP 7G整理）钢级公称外径接头类型外径水眼抗扭屈服强度最小抗拉力上紧扭矩inmmmmmmKN.mKNKN.mG10523/860.3NC2685.744.511.85861.024.7G10527/873NC31104.850.821.901335.278.9S13527/873NC3111141.328.161716.7911.8G10531/288.9NC3812761.935.171691.7315.1S13531/288.9NC381275445.212175.1118G10541/2114.3NC46158.876.258.50205926.9S13541/2114.3NC46158.857.275.20264830.4G1055127NC50165.182.578.032464.3934.9S1355127NC50168.369.9100.323168.5143G10551/2139.751/2FH184.288.996.122723.0549.2S13551/2139.751/2FH190.576.2123.583501.0859.1表1.2 一级钻杆数据钢级公称外径接头类型外径水眼抗扭屈服强度管体最小抗拉力上紧扭矩inmmmmmmKN.mKNKN.mG10523/860.3NC268344.59.106714.4G10527/873NC3110050.816.8010378.3S13527/873NC3110341.321.6133410.4G10531/288.9NC3811861.927.20132213.4S13531/288.9NC381225435.10170017.1G10541/2114.3NC46143.376.245.80162022.7S13541/2114.3NC4614869.958.90208329.2G1055127NC50154.582.561.3194129.7S1355127NC5016069.978.8299538.5G10551/2139.751/2FH170.588.975.7214837.5S13551/2139.751/2FH17676.297.3276248.1表1.3 二级钻杆数据钢级公称外径接头类型外径水眼抗扭屈服强度管体最小抗拉力上紧扭矩inmmmmmmKN.mKNKN.mG10523/860.3NC2682.544.57.85784.1G10527/873NC319850.814.48947.2S13527/873NC31101.541.318.511489.3G10531/288.9NC38116.561.923.5114812S13531/288.9NC38119.55430.2146014.9G10541/2114.3NC46140.976.239.7140619.94S13541/2114.3NC46145.369.951.0180825.63G1055127NC5015282.553.1168426.1S1355127NC5015769.968.3216533.4G10551/2139.751/2FH166.788.965.6186531.7S13551/2139.751/2FH17376.284.4239842表1.4 三级钻杆数据钢级公称外径接头类型外径水眼抗扭屈服强度管体最小抗拉力上紧扭矩inmmmmmmKN.mKNKN.mG10523/860.3NC2682.544.56.2511.04.1G10527/873NC319850.811.38790.37.2S13527/873NC31101.541.314.631016.19.3G10531/288.9NC38116.561.918.61010.312S13531/288.9NC38119.55423.851298.914.9G10541/2114.3NC46140.976.231.551253.219.94S13541/2114.3NC46145.369.940.561611.325.63G1055127NC5015282.542.01496.526.1S1355127NC5015769.954.01924.133.4G10551/2139.751/2FH166.788.951.91656.831.7S13551/2139.751/2FH17376.266.762130.242表2 钻杆管体分级标准（SY/T5824-93）钻杆状况一级钻杆二级钻杆三级钻杆外部状况外壁磨损壁厚剩余壁厚不小于公称壁厚的80%剩余壁厚不小于公称壁厚的70%任何超过二级的缺陷或损伤凹伤与压痕直径减小不超过公称外径的3%直径减小不超过公称外径的4%卡瓦部位机械损伤压痕、缩颈直径减小不超过公称外径的3%直径减小不超过公称外径的4%刻痕、铲凿深度不超过平均邻近壁厚的10%深度不超过平均邻近壁厚的20%应力引起的直径变化变细直径减小不超过公称外径的3%直径减小不超过公称外径的4%变粗直径增大不超过公称外径的3%直径增大不超过公称外径的4%腐蚀、切割与凿孔腐蚀剩余壁厚不小于公称壁厚的80%剩余壁厚不小于公称壁厚的70%切割与凿孔轴向剩余壁厚不小于公称壁厚的80%剩余壁厚不小于公称壁厚的70%径向剩余壁厚不小于公称壁厚的80%剩余壁厚不小于公称壁厚的70%疲劳裂纹无无无内部状况腐蚀凹痕壁厚从最深凹陷底部量出的剩余壁厚不小于公称壁厚的80%从最深凹陷底部量出的剩余壁厚不小于公称壁厚的70%侵蚀与磨损壁厚剩余壁厚不小于公称壁厚的80%剩余壁厚不小于公称壁厚的70%疲劳裂纹无无无注：二级及三级钻杆管体均需配用二级钻杆接头。表3