钻具的识别、组成及组合

1、2013年年7月月（一）钻柱的组成（一）钻柱的组成 钻柱钻柱(Drilling String)(Drilling String)是钻头以上，水龙头以下部是钻头以上，水龙头以下部分的钢管柱的总称分的钢管柱的总称. . 它包括方钻杆它包括方钻杆(Square (Square Kelly)Kelly)、钻杆、钻杆(Drill Pipe)(Drill Pipe)、钻挺钻挺(Drill Collar)(Drill Collar)、 各各种接头种接头(Joint)(Joint)及稳定器及稳定器(Stabilizer)(Stabilizer)等井下工具。等井下工具。（二）钻柱的作用（二）钻柱的作用(1)提供

2、钻井液流动通道；提供钻井液流动通道； (2)给钻头提供钻压；给钻头提供钻压； (3)传递扭距；传递扭距； (4)起下钻头；起下钻头； (5)计量井深。计量井深。(6)观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）；观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）；(7)进行其它特殊作业（取芯、挤水泥、打捞等）；进行其它特殊作业（取芯、挤水泥、打捞等）；(8)钻杆测试钻杆测试 ( Drill-Stem Testing),又称中途测试。又称中途测试。1.1.方钻杆方钻杆（顶部驱动无方钻杆） 1）方钻杆的结构及功用）方钻杆的结构及功用 方钻杆位于钻杆最上端，上接水龙头，下接钻杆；方钻杆

3、断方钻杆位于钻杆最上端，上接水龙头，下接钻杆；方钻杆断面为正方形或六方形，上端为反扣，下端为正扣；长度比钻面为正方形或六方形，上端为反扣，下端为正扣；长度比钻杆长杆长23米。（米。（1314.5）米）米. 类类 型：型：四方形、六方形四方形、六方形 特特 点：点：壁厚较大，强度较高壁厚较大，强度较高 主要作用：主要作用：传递扭矩和承受钻柱的全部重量传递扭矩和承受钻柱的全部重量。 2）技术规范：两端保护接头 公称尺寸：方边边宽常用尺寸：常用尺寸：89mm(3.5英寸英寸)，108mm (4.5英寸英寸)，133.4mm (5.5英英寸寸)。2. 2. 钻杆钻杆钻柱基本组成部分，无缝钢管制成。单根

4、长9米左右，三单根组成一立柱。（1 1）作用：）作用：加深井眼、加深井眼、传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱, ,测量测量井深。井深。 （2 2）结构：）结构：管体管体+ +接头接头2. 2. 钻杆钻杆（3 3）公称尺寸：钻杆本体外径。 两端锥形扣，右螺纹。常用的加厚形式有内加厚常用的加厚形式有内加厚(a)(a)、外加厚、外加厚(b)(b)、 内外加厚内外加厚(c)(c)三种三种. . (a) (b) (c) （4）规范：）规范： 壁厚：壁厚：9 11mm 外径：外径： 长度：长度： 根据美国石油学会根据美国石油学会(American Petroleum Instit

5、ute,简称简称API)的规定，钻杆的规定，钻杆按长度分为三类：按长度分为三类： 第一类第一类 5.486 6.706米米(1822英尺英尺)； 第二类第二类 8.230 9.144米米(2730英尺英尺); 第三类第三类 11.58213.716米米(3845英尺英尺)。 常用钻杆规范（内径、外径、壁厚、线密度等）见表常用钻杆规范（内径、外径、壁厚、线密度等）见表2-1221,21 ,21,87 ,835139.70 ,500.127 430.1144101.60390.88 273.00 230.60 （5）钢级与强度）钢级与强度五种钢级3. 3. 钻铤钻铤结构特点：结构特点：高级合金钢制

6、成，壁厚大高级合金钢制成，壁厚大(38-53(38-53毫米），单位长度重毫米），单位长度重量大、刚度大，管体两端直接车制丝扣，两端丝扣根部都有量大、刚度大，管体两端直接车制丝扣，两端丝扣根部都有应力减轻槽，防疲劳断裂。无专门接头。应力减轻槽，防疲劳断裂。无专门接头。主要作用：主要作用：(1)(1)给钻头施加钻压给钻头施加钻压; ;传递扭矩、输送钻井液。传递扭矩、输送钻井液。 (2)(2)保证压缩应力条件下的必要强度保证压缩应力条件下的必要强度; ; (3) (3)减轻钻头的振动、摆动和跳动等，使钻头工作平减轻钻头的振动、摆动和跳动等，使钻头工作平稳；稳； (4)(4)控制井斜。控制井斜。 类

7、类 型：型：光钻铤、螺旋钻铤、扁钻铤。光钻铤、螺旋钻铤、扁钻铤。常用尺寸：常用尺寸：6-1/46-1/4，7 7 ，8 8 ，9 9 4.4.接头及丝扣接头及丝扣(1)(1)作用作用1）钻杆接头）钻杆接头钻杆的组成部分钻杆的组成部分 作用：用于连接钻杆，便于上卸扣；钻杆接头直径大于钻杆作用：用于连接钻杆，便于上卸扣；钻杆接头直径大于钻杆本体直径，通常用于悬吊钻柱。本体直径，通常用于悬吊钻柱。2）配合接头）配合接头 作用：连接不同尺寸、不同扣型钻具。作用：连接不同尺寸、不同扣型钻具。3）保护接头）保护接头作用：对钻具起保护作用（方钻杆两端的接头）。作用：对钻具起保护作用（方钻杆两端的接头）。 4

8、）特殊接头（弯接头，大小接头）特殊接头（弯接头，大小接头） 作用：定向井造斜用，连接不同尺寸管子。作用：定向井造斜用，连接不同尺寸管子。（2）丝扣连接条件：）丝扣连接条件：尺寸相等，丝扣类型相同，公母扣相匹配。尺寸相等，丝扣类型相同，公母扣相匹配。 （3）丝扣连接条件：）丝扣连接条件：壁厚较大，外径较大，强度较高。壁厚较大，外径较大，强度较高。（4）钻杆接头类型：）钻杆接头类型：内平（内平（IF）、贯眼（）、贯眼（FH）、正规（）、正规（REG）；）； NC系列系列 内平式：主要用于外加厚钻杆。其特点是钻杆通体内平式：主要用于外加厚钻杆。其特点是钻杆通体（钻杆内径、管体加厚处内径与接头内径）内

9、径相同，（钻杆内径、管体加厚处内径与接头内径）内径相同，钻井液流动阻力小；但外径较大，容易磨损。钻井液流动阻力小；但外径较大，容易磨损。外螺纹接头（公接头）内螺纹接头（母接头）贯眼式：主要用于内加厚钻杆。其特点是钻杆有两个内径，钻井液流动阻力大于内平式，但其外径小于内平式。正规式：主要用于内加厚钻杆及钻头、打捞工具。其特点是接头正规式：主要用于内加厚钻杆及钻头、打捞工具。其特点是接头内径内径 加厚处内径加厚处内径 管体内径，钻井液流动阻力大，但外径最小，管体内径，钻井液流动阻力大，但外径最小，强度较大。强度较大。 三种类型接头均采用三种类型接头均采用V型螺纹，但扣型、扣距、锥度及尺寸等都型螺纹

10、，但扣型、扣距、锥度及尺寸等都有很大的差别。有很大的差别。外螺纹接头（公接头）内螺纹接头（母接头）NC型系列接头型系列接头 NC23，NC26，NC31，NC35，NC38，NC40，NC44，NC46，NC50，NC56，NC61，NC70，NC77 NCNational Coarse Thread，（美国）国家标准粗牙螺纹。，（美国）国家标准粗牙螺纹。 xx表示基面丝扣节圆直径，用英寸表示的前两位数字乘以表示基面丝扣节圆直径，用英寸表示的前两位数字乘以10。 如：如：NC26表示的节圆直径为表示的节圆直径为2.668英寸。英寸。 （5 5）接头类型的识别）接头类型的识别标记槽法标记槽法在接

11、头处车有环形槽。一道槽表示正扣，两道槽表示反扣，在接头处车有环形槽。一道槽表示正扣，两道槽表示反扣，在槽内打有三位数字或符号，三位数字的意义如上所述。在槽内打有三位数字或符号，三位数字的意义如上所述。若为符号，若为符号，ZGZG、GYGY、NPNP分别表示国产的正规、贯眼、内平分别表示国产的正规、贯眼、内平接头。接头。REGREG、FHFH、IFIF分别表示分别表示APIAPI产的正规、贯眼、内平接产的正规、贯眼、内平接头。头。测量法测量法 当标记槽、符号及数字因种种原因模糊不清，易出现识别错误时，当标记槽、符号及数字因种种原因模糊不清，易出现识别错误时，可根据一定类型尺寸的接头有其一定尺寸的

12、原则，通过测量的方可根据一定类型尺寸的接头有其一定尺寸的原则，通过测量的方法来鉴别接头。法来鉴别接头。 一般用外卡量公接头大端尺寸（也可量小端尺寸），用内卡量母一般用外卡量公接头大端尺寸（也可量小端尺寸），用内卡量母接头断面镗孔直径，将测得的数据查表得出接头丝扣尺寸和类型。接头断面镗孔直径，将测得的数据查表得出接头丝扣尺寸和类型。用接头尺测量用接头尺测量 将量好了的接头的大（小）端直径或镗孔直径尺寸，与接头尺上将量好了的接头的大（小）端直径或镗孔直径尺寸，与接头尺上的刻度一对比就可以在接头尺上读出尺寸和类型。的刻度一对比就可以在接头尺上读出尺寸和类型。5.5.稳定器稳定器类型：刚性稳定器、不转

13、动橡胶套稳定器、滚轮稳类型：刚性稳定器、不转动橡胶套稳定器、滚轮稳定器。定器。作用：作用：1）防斜；）防斜； 2）控制井眼轨迹。）控制井眼轨迹。 6、钻具的配合、钻具的配合 钻具配合就是将不同尺寸和扣型的钻具连接钻具配合就是将不同尺寸和扣型的钻具连接起来。其配合原则是：公母相配；扣型尺寸起来。其配合原则是：公母相配；扣型尺寸相同；正扣与正扣，反扣与反扣组合。相同；正扣与正扣，反扣与反扣组合。二、钻头二、钻头（一）概述作用：破碎岩石，形成井眼。1. 钻头类型l按结构及工作原理分类: 刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、 金刚石钻头l按功用分类 全面钻进钻头、取心钻头、 扩眼钻头二、钻头二、钻头（一）

14、概述作用：破碎岩石，形成井眼。1. 钻头类型l按结构及工作原理分类: 刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、 金刚石钻头l按功用分类 全面钻进钻头、取心钻头、 扩眼钻头2. 钻头尺寸系列 3-3/4 36 “ 常用尺寸：常用尺寸：26 、171/2 、121/4 、 81/2 3. 工作指标l 钻头进尺（米）钻头进尺（米）l 钻头工作寿命（小时）钻头工作寿命（小时）l 机械钻速（米机械钻速（米/小时）小时）l 单位进尺成本（元单位进尺成本（元/米）米）：HttCCCtrbpm)( C Cpmpm钻井直接成本钻井直接成本, ,元元/m ;C/m ;Cb b钻头成本，元钻头成本，元/ /只只;C;Cr

15、r钻机作业钻机作业费，元费，元/h;t/h;t钻头工作时间，钻头工作时间，h ;th ;tt t起下钻、接单根时间，起下钻、接单根时间，h h；H H单只钻头总进尺，单只钻头总进尺，m;m;（二）刮刀钻头（Drag Bit）用于软塑性岩石，扭矩大，对钻具不利，无活动件。用于软塑性岩石，扭矩大，对钻具不利，无活动件。1.刮刀钻头的组成刮刀钻头的组成上钻头体、下钻头体（分水帽）、上钻头体、下钻头体（分水帽）、 刀翼、水眼。刀翼、水眼。2 .刮刀钻头的工作原理 刮刀钻头主要以切削作用破碎地层。在钻压W作用下，刀翼容易吃入地层；刃前岩石在扭转力T 的作用下不 断产生塑性流动。这和车刀切削软金属的过程类

16、似。刮刀钻头破碎脆性岩石的过程为： 碰撞 压碎及小剪切大剪切。（1）碰 撞：刃前岩石发生剪切破碎后，刀刃在旋转扭矩作用下向前推进， 碰撞刃前岩石。（2）压碎及小剪切：扭转力增大，压碎刃前岩石，产生小剪切破坏。（3）大剪切：扭转力继续增大到某一极限值，刃前岩石沿剪切面破碎，而后扭转力突然减小。3 . .刮刀钻头的应用刮刀钻头的应用l刮刀钻头制造工艺简单，成本低；l刮刀钻头适用于软地层，钻速快，每米钻进成本低；l刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜；l刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备；l刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。（三）牙轮钻头（Roller Bit） 应用广泛，用于软硬地层，适

17、应性强，扭矩小，牙轮转动。1.牙轮钻头的组成牙轮钻头的组成 牙轮钻头由钻头体、牙抓（巴掌）及牙轮轴、牙轮及牙齿、轴承、储油润滑密封系统、喷嘴等部分组成。 2 .牙轮及牙齿（1）牙轮l20CrMo合金钢锥体，锥面铣齿或镶装硬质合金齿，内腔有轴承跑道。l单锥牙轮：主锥+背锥，硬地层l复锥牙轮：主锥+副锥+背锥，软到中硬a单锥；单锥； b、c复锥；复锥； 1主锥；主锥； 2副锥；副锥； 3背锥背锥abc（2）牙齿铣齿在牙轮锥面上直接铣出，楔形。硬质合金镶齿镶装在牙轮锥面上，有多种齿形适应不同地层。铣齿牙轮钻头铣齿牙轮钻头镶齿牙轮钻头镶齿牙轮钻头3轴承 牙轮钻头轴承有大、中、小和止推四副。根据轴承的密

18、封与否，可分为密封和非密封两类。根据轴承副的结构，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。l滚动轴承结构：滚柱滚珠滚柱止推 滚柱滚珠滑动一止推l滑动轴承结构：滑动滚珠滑动止推 滑动滑动（卡簧）滑动止推密封圈密封圈滚柱止推台阶滑动摩擦衬套滑动摩擦副 为什么滑动轴承比滚动为什么滑动轴承比滚动轴承寿命长？轴承寿命长？4 4喷嘴喷嘴 钻井液流出钻头射钻井液流出钻头射向井底的流道。高压钻井液向井底的流道。高压钻井液流经喷嘴后产生高速流动的流经喷嘴后产生高速流动的水射流，清除井底岩屑，辅水射流，清除井底岩屑，辅助破碎岩石。助破碎岩石。 三牙轮钻头一般安三牙轮钻头一般安装装 3 3 个喷嘴，直径个喷嘴，直径713m

19、m713mm。用卡簧固定在水眼内，并用用卡簧固定在水眼内，并用o o形圈密封。形圈密封。4 4牙轮及牙齿的布置方式牙轮及牙齿的布置方式布齿原则：布齿原则：（1 1）转一周牙齿全部破碎井底，不留下未被破碎的凸起；）转一周牙齿全部破碎井底，不留下未被破碎的凸起；（2 2）牙轮在重复滚动时应使牙齿不落入别的牙齿的破碎坑内；）牙轮在重复滚动时应使牙齿不落入别的牙齿的破碎坑内； （3 3）牙齿磨损均匀。）牙齿磨损均匀。牙轮布置方案：牙轮布置方案：（1 1）非自洗无滑动布置：）非自洗无滑动布置： 各牙轮牙齿齿圈不嵌合，单锥、不超顶，不移轴，用于硬地层；各牙轮牙齿齿圈不嵌合，单锥、不超顶，不移轴，用于硬地层

20、；（2 2）自洗不移轴布置：）自洗不移轴布置： 各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，不移轴，用于中硬地层；各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，不移轴，用于中硬地层；（3 3）自洗移轴布置：）自洗移轴布置： 各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，移轴，用于软地层；各牙轮牙齿齿圈相互嵌合，副锥、超顶，移轴，用于软地层； 非自洗非自洗自洗无移轴自洗无移轴自洗移轴自洗移轴牙轮及牙齿的布置牙轮及牙齿的布置非自洗非自洗自洗无移轴自洗无移轴自洗移轴自洗移轴齿间相互齿合产生自洗作用齿间相互齿合产生自洗作用4牙轮钻头工作原理1牙轮钻头在井底的运动l公转：牙轮随钻头一起旋转。l自转：牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向旋转称

21、自转。l滑动：牙轮齿相对于井底的滑移，包括径向（轴向）和切向（周向）滑动。 引起滑动的原因： 超顶和复锥引起切向（周向）滑动 移轴引起径向（轴向）滑动l纵向振动：牙轮在滚动过程，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。 引起纵向振动的原因： 单、双齿交替接触井底，使牙轮中心上下波动； 井底凹凸不平 牙轮滑动对破岩的作用牙轮滑动对破岩的作用: : 牙轮的超顶和复锥引起的切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。牙轮的超顶和复锥引起的切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。超顶引起的轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。超顶引起的轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。2牙轮钻头的破岩作用 （1）冲击、压碎作用 纵向振动产生的冲击力和静压

22、力（钻压）一起使牙齿对地层产生冲击、压碎作用，形成体积破碎坑。 （2）滑动剪切作用 牙轮牙齿的径向滑动和切向滑动对井底地层产生剪切作用， 破碎齿间岩石。（3）射流的冲蚀作用 由喷嘴喷出的高速射流对井底岩石产生冲蚀作用，辅助破碎岩石。（四）金刚石钻头（Diamond Bit)1.金刚石钻头的组成 金刚石钻头为无活动部件的整体式钻头。由钢体、胎体（冠部和保径部分）、水眼及水槽、金刚石切削刃等部分组成热稳定聚晶金刚石钻头（热稳定聚晶金刚石钻头（TSPTSP） TSPTSP钻头的热稳定性、耐磨性钻头的热稳定性、耐磨性和抗冲击能力都高于一般的金刚石和抗冲击能力都高于一般的金刚石钻头。钻头。2.特性 金刚

23、石具有极高的硬度（莫氏硬度10）、抗压强度（8800MPa）和耐磨性钢的9000倍）。其缺点是： 脆性大，受冲击载荷易碎裂； 具有热敏性，高温下（450以上）石墨化。l用于坚硬、高研磨性地层，无活动件。3.3.金刚石钻头的破岩机理金刚石钻头的破岩机理 概括地讲，金刚石钻头以磨削（研磨）方式破碎岩石，类似于砂轮磨削概括地讲，金刚石钻头以磨削（研磨）方式破碎岩石，类似于砂轮磨削金属的过程。金属的过程。(1)(1) 在钻进某些硬地层时，在钻压作用下压入岩石，使与金刚石接触的岩石在钻进某些硬地层时，在钻压作用下压入岩石，使与金刚石接触的岩石 处于极高的应力状态而使岩石呈现塑性；处于极高的应力状态而使岩

24、石呈现塑性；(2)(2)在塑性地层在塑性地层( (或岩石在应力作用下呈塑性的地层或岩石在应力作用下呈塑性的地层) )， 使前方的岩石内部发生破碎或塑性流动，使前方的岩石内部发生破碎或塑性流动， 脱离岩石基体，形成岩屑，称作犁削。脱离岩石基体，形成岩屑，称作犁削。(3)(3)在脆性较大的岩石中，在钻压和扭矩作用下所产生的应力使岩石表现为在脆性较大的岩石中，在钻压和扭矩作用下所产生的应力使岩石表现为脆性破碎，即属于以剪力和张力形式破碎岩石。脆性破碎，即属于以剪力和张力形式破碎岩石。(4)(4)在坚硬岩石在坚硬岩石( (如隧石、硅质白云岩、硅质石灰岩等如隧石、硅质白云岩、硅质石灰岩等) )中，是要靠

25、金刚石的中，是要靠金刚石的棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。 4.金刚石钻头的正确使用 1. 适用于硬、研磨性地层，涡轮钻井，深井钻井， 取心作业。寿命长，进尺高。 2. 钻头下井前，井底打捞干净，确保没有金属落物。 3. 先用小钻压、低转速跑合，然后用合适钻压和高 转速钻进。 4. 采用低钻压（30-50kN）、高转速、大排量钻进。（五）PDCPDC钻头（钻头（Polycrystalline Diamond Compact BitPolycrystalline Diamond Compact Bit）钢体钢体PDCPDC钻头钻头胎体胎体PDCPDC钻

26、头钻头两类两类PDCPDC切削元件切削元件1. PDC钻头的结构特点l切削元件聚晶金刚石复合片（PDC）特特 性性 PDCPDC既具有金刚石的硬度和耐磨性。既具有金刚石的硬度和耐磨性。 弱点是热稳定性差，弱点是热稳定性差，350350以上加以上加速磨损。抗冲击能力较差。速磨损。抗冲击能力较差。用于软到中硬均质的地层，用于软到中硬均质的地层，无活动件，钻压小转速快。无活动件，钻压小转速快。13.4， 192.工作剖面形状特点特点 内外锥有利于钻内外锥有利于钻头稳定；头稳定； 外锥较长，可多外锥较长，可多布齿，使磨损均匀；布齿，使磨损均匀； 钻硬夹层，冠部钻硬夹层，冠部齿易早期损坏。齿易早期损坏。

27、 适合中等均质地适合中等均质地层。层。特点特点 钻头表面积较小，钻头表面积较小，水力集中，清洗效水力集中，清洗效果好；果好； 载荷分布较均匀；载荷分布较均匀；用于钻石灰岩、用于钻石灰岩、白云岩等较硬地层。白云岩等较硬地层。特点特点 侧向推力指向钻头侧向推力指向钻头中心，有利于防斜；中心，有利于防斜； 钻头外部表面积大，钻头外部表面积大，可布置较多切削齿，可布置较多切削齿，利于提高寿命。利于提高寿命。 用于软地层用于软地层。特点特点 冠顶较宽且较平冠顶较宽且较平缓，载荷分布较均缓，载荷分布较均匀。匀。 外侧采用圆弧，外侧采用圆弧，布齿面积较大。布齿面积较大。用于硬地层。用于硬地层。双锥形双锥形浅

28、锥形浅锥形抛物线形抛物线形B B 形形3. .喷嘴喷嘴流道系统流道系统 冷却和清洗效果严重影响冷却和清洗效果严重影响PDCPDC钻头的钻速和寿命。钻头的钻速和寿命。 喷嘴数量一般比三牙轮钻头多。喷嘴位置和流道结构根据切削齿位置喷嘴数量一般比三牙轮钻头多。喷嘴位置和流道结构根据切削齿位置确定。确定。4.PDC钻头破岩机理 PDC钻头主要以切削方式破碎岩石。 切削刃在钻压作用下吃入地层，刃前岩石在旋转力作用下 发生剪切破坏。 切削塑性岩石和脆性岩石的过程类似于刮刀钻头。由于多个 切削齿同时工作，井底岩石自由面多，因此破岩效率高。金刚石切削刃耐磨性高，钻头寿命长，单只钻头进尺高。5.PDC5.PDC

29、钻头的正确使用钻头的正确使用1.1. PDCPDC钻头适用于软到中硬的大段均质地层，不适合钻软硬钻头适用于软到中硬的大段均质地层，不适合钻软硬交错交错 地层和砾石层。地层和砾石层。2. 2. 与牙轮钻头相比，与牙轮钻头相比，PDCPDC钻头宜采用低钻压、高转速钻进。钻头宜采用低钻压、高转速钻进。3. 3. 钻头下井前，井底要清洁，无金属落物。新钻头钻进时，钻头下井前，井底要清洁，无金属落物。新钻头钻进时， 先用小钻压和低转速磨合井底。先用小钻压和低转速磨合井底。4. PDC4. PDC钻头属于整体式钻头，无任何活动部件，适合高转速钻头属于整体式钻头，无任何活动部件，适合高转速的涡轮钻井。的涡轮

30、钻井。6 PDC钻头的选择钻头的选择 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿命根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合于长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合于配井底马达的高转速钻头。配井底马达的高转速钻头。 根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、硬根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、硬度、岩性等。度、岩性等。 根据钻井条件选择钻头：如设备能力根据钻井条件选择钻头：如设备能力 根据钻井参数选择钻头：根据钻井参数选择钻头： PDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种，钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种，其中：其中：抛物

31、线型抛物线型：适用于各种软地层，具有进尺多，机械：适用于各种软地层，具有进尺多，机械钻速高，稳定性好的特点，适合于转盘及井下动力钻速高，稳定性好的特点，适合于转盘及井下动力钻具。钻具。圆形圆形：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利于：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利于钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。锥形锥形：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转速下：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转速下动力钻具钻井。动力钻具钻井。 1.方钻杆的丈量方钻杆的丈量（1）方钻杆使用长度的丈量。）方钻杆使用长度的丈量。将方钻杆平方在垫杠上，将钢卷尺零端对准方钻杆外螺纹大端台阶面，另一

32、个人将方钻杆平方在垫杠上，将钢卷尺零端对准方钻杆外螺纹大端台阶面，另一个人手握尺盒沿方钻杆逐渐将尺带拉出，然后将钢尺带贴与方钻杆内螺纹接头上手握尺盒沿方钻杆逐渐将尺带拉出，然后将钢尺带贴与方钻杆内螺纹接头上面，眼观方钻杆末端的钢尺刻度，其刻度值即为方钻杆的使用长度。面，眼观方钻杆末端的钢尺刻度，其刻度值即为方钻杆的使用长度。（2）方钻杆通称尺寸的测量。）方钻杆通称尺寸的测量。方钻杆通称尺寸为方钻杆方部对边宽的尺寸。测量时，使用外卡钳进行。测量方方钻杆通称尺寸为方钻杆方部对边宽的尺寸。测量时，使用外卡钳进行。测量方法：分开外卡钳两腿，两腿张开度略大于方钻杆方部尺寸，将外卡钳卡向方法：分开外卡钳两

33、腿，两腿张开度略大于方钻杆方部尺寸，将外卡钳卡向方钻杆方部下方，然后用双手向内压外卡钳的双脚，使其脚口紧贴方钻杆下部，钻杆方部下方，然后用双手向内压外卡钳的双脚，使其脚口紧贴方钻杆下部，再沿垂直于方钻杆轴线的方向轻轻向上拉取外卡钳，注意向外拉出外卡钳时，再沿垂直于方钻杆轴线的方向轻轻向上拉取外卡钳，注意向外拉出外卡钳时，应防挂碰改变张开角度。卡钳拉出后，将卡钳一端内侧对准钢板尺零端，另应防挂碰改变张开角度。卡钳拉出后，将卡钳一端内侧对准钢板尺零端，另一脚内侧平放于钢板尺上，其脚口对应的刻度值即为方钻杆方部对边宽的尺一脚内侧平放于钢板尺上，其脚口对应的刻度值即为方钻杆方部对边宽的尺寸。寸。一一（

34、3）方钻杆对角尺寸的测量。）方钻杆对角尺寸的测量。方钻杆对角尺寸为横截面对角线的长度。测量时，使用外卡钳配合钢板尺测量。方钻杆对角尺寸为横截面对角线的长度。测量时，使用外卡钳配合钢板尺测量。其方法与分方钻杆通称尺寸的测量方法相似，不同之处：外卡钳的卡口是卡其方法与分方钻杆通称尺寸的测量方法相似，不同之处：外卡钳的卡口是卡向方钻杆方部对角的下方，而不是卡向方部下方。向方钻杆方部对角的下方，而不是卡向方部下方。丈量注意事项：丈量注意事项：方钻杆丈量是一般是指丈量方钻杆的使用长度，因为方钻杆方部末端上部的接方钻杆丈量是一般是指丈量方钻杆的使用长度，因为方钻杆方部末端上部的接头体部位无法进入转盘方补心

35、内，因此在计算井深丈量方钻杆时，应从外螺头体部位无法进入转盘方补心内，因此在计算井深丈量方钻杆时，应从外螺纹大端台阶开始至方部末端为止，绝不能量至内螺纹顶端面，否则井深出现纹大端台阶开始至方部末端为止，绝不能量至内螺纹顶端面，否则井深出现误差。下图中误差。下图中L0为方钻杆的使用长度。为方钻杆的使用长度。2.钻杆的丈量钻杆的丈量（1）钻杆长度的丈量。）钻杆长度的丈量。 将钢卷尺零位端对准钻杆外螺纹大端台阶，另一个人将钢卷尺带拉到钻杆内将钢卷尺零位端对准钻杆外螺纹大端台阶，另一个人将钢卷尺带拉到钻杆内螺纹接头端，并将尺带紧贴于内螺纹接头上端顶部，两眼直视内螺纹接头顶螺纹接头端，并将尺带紧贴于内螺

36、纹接头上端顶部，两眼直视内螺纹接头顶部所对应的尺带数值，该数值即为钻杆长度值。将该长度值与对应的钻杆号部所对应的尺带数值，该数值即为钻杆长度值。将该长度值与对应的钻杆号记录在钻杆记录本上。同时用白漆或红漆将钻杆长度值写在距钻杆内螺纹接记录在钻杆记录本上。同时用白漆或红漆将钻杆长度值写在距钻杆内螺纹接头端头端1m处的钻杆本体上。处的钻杆本体上。（2）用内卡钳测量钻杆内径。）用内卡钳测量钻杆内径。 用右手拇指与中指拿住内卡，食指扶住内卡，防止摆动。将内卡两腿张开，用右手拇指与中指拿住内卡，食指扶住内卡，防止摆动。将内卡两腿张开，张口距离略小于钻杆内孔，将内卡钳平行或竖直放入钻杆内孔，并注意内卡张口

37、距离略小于钻杆内孔，将内卡钳平行或竖直放入钻杆内孔，并注意内卡钳中心线必须与所测管体中心轴线一致。然后靠食指和中指将内卡钳两腿向钳中心线必须与所测管体中心轴线一致。然后靠食指和中指将内卡钳两腿向外伸张（也可借助左手帮助向外分开内卡钳两腿），感觉卡钳两腿的顶端与外伸张（也可借助左手帮助向外分开内卡钳两腿），感觉卡钳两腿的顶端与管壁接触，即可用右手拇指、食指转动内卡钳，中指扶住内卡钳保持卡钳居管壁接触，即可用右手拇指、食指转动内卡钳，中指扶住内卡钳保持卡钳居中，感觉内卡钳两腿的顶端与管壁均有接触，且松紧适度，即可平直抽出内中，感觉内卡钳两腿的顶端与管壁均有接触，且松紧适度，即可平直抽出内卡钳，然后

38、左手平拿钢板尺，将内卡钳钳口一端外侧与钢板尺零端对齐。内卡钳，然后左手平拿钢板尺，将内卡钳钳口一端外侧与钢板尺零端对齐。内卡钳口另一端外侧靠在钢板尺的刻度上，其两柱腿所指示的刻度值，即为钻卡钳口另一端外侧靠在钢板尺的刻度上，其两柱腿所指示的刻度值，即为钻杆内径尺寸，并将测量的数值记在记录本上。杆内径尺寸，并将测量的数值记在记录本上。（3）用外卡钳测量钻杆外径。）用外卡钳测量钻杆外径。 用双手将外卡钳两腿分开，其张口略大于被测钻杆外径，右手用双手将外卡钳两腿分开，其张口略大于被测钻杆外径，右手拇指与中指捏住外卡钳，将钳口卡向钻杆本体外部进行试量。拇指与中指捏住外卡钳，将钳口卡向钻杆本体外部进行试

39、量。若钳口偏小，可将外卡钳双腿轻轻向外拨动，是钳口变大；若若钳口偏小，可将外卡钳双腿轻轻向外拨动，是钳口变大；若钳口偏大，可将卡钳一腿在钻杆本体上轻轻敲击一下，使钳口钳口偏大，可将卡钳一腿在钻杆本体上轻轻敲击一下，使钳口变小，反复调整钳口其张开度略小于钻杆本体外径，然后将卡变小，反复调整钳口其张开度略小于钻杆本体外径，然后将卡钳垂直卡向钻具，向下轻压卡钳，让卡钳脚口顺利通过钻杆本钳垂直卡向钻具，向下轻压卡钳，让卡钳脚口顺利通过钻杆本体外部，然后轻轻垂直向上提起，使卡钳自然张开到被测钻杆体外部，然后轻轻垂直向上提起，使卡钳自然张开到被测钻杆本体外部的宽度，在上提下放多次，感觉锥口内侧稍有阻挡并本

40、体外部的宽度，在上提下放多次，感觉锥口内侧稍有阻挡并能通过被测钻杆外部即可取出外卡钳。但要注意向上提取外卡能通过被测钻杆外部即可取出外卡钳。但要注意向上提取外卡钳时，应防止碰挂而改变其张开角度。然后左手拿钢板尺，钳钳时，应防止碰挂而改变其张开角度。然后左手拿钢板尺，钳口一脚内侧对准钢板尺口一脚内侧对准钢板尺“0”位端，钳口另一脚内侧平放在钢板位端，钳口另一脚内侧平放在钢板尺尺面上，其两脚口所指刻度即为被测钻杆的外径尺寸，将其尺尺面上，其两脚口所指刻度即为被测钻杆的外径尺寸，将其外径尺寸记录在记录本上。外径尺寸记录在记录本上。注意事项：注意事项：读数时采用读数时采用“四舍五入四舍五入”的方法计量

41、钻杆单根的长度。但要注意若丈量了的方法计量钻杆单根的长度。但要注意若丈量了45根钻杆单根均属于根钻杆单根均属于“四舍四舍”情况，可以将其中一次不舍而采用加入到情况，可以将其中一次不舍而采用加入到1cm的的形式，以进行补救；同样若形式，以进行补救；同样若“五入五入”次数较多，恶意将其中一次不入而舍去次数较多，恶意将其中一次不入而舍去的方法进行补救。的方法进行补救。钢尺带拉好读数时，两眼应齐平对准内螺纹接头台肩顶部，不饿斜视读数，钢尺带拉好读数时，两眼应齐平对准内螺纹接头台肩顶部，不饿斜视读数，否则将影响丈量精度。否则将影响丈量精度。3.3.钻挺的丈量钻挺的丈量（1 1）长度测量）长度测量一个人站

42、在钻挺内螺纹端，左手拿住钢卷尺盒，右手轻抚钢卷一个人站在钻挺内螺纹端，左手拿住钢卷尺盒，右手轻抚钢卷尺带，另一个人用右手握住钢卷尺带始端钢环，拉至钻挺外螺纹端尺带，另一个人用右手握住钢卷尺带始端钢环，拉至钻挺外螺纹端时，停止向外拉钢卷尺带。时，停止向外拉钢卷尺带。拿钢卷尺钢环一端的人，将尺带拿钢卷尺钢环一端的人，将尺带“0”0”点紧贴外螺纹端根部，见点紧贴外螺纹端根部，见图，拿钢卷尺盒的人，将钢卷尺带图，拿钢卷尺盒的人，将钢卷尺带貼貼与管体表面，并稍微拉紧（注与管体表面，并稍微拉紧（注意尺带是否铺平拉直），然后将钢卷尺带贴于钻挺内螺纹端面开始意尺带是否铺平拉直），然后将钢卷尺带贴于钻挺内螺纹端

43、面开始读数。读数。读数时，双眼视线必须与钢卷尺垂直，正视内螺纹顶面，读数时，双眼视线必须与钢卷尺垂直，正视内螺纹顶面，不能正视内螺纹端倒角处，见图。然后读出钢卷尺贴于内不能正视内螺纹端倒角处，见图。然后读出钢卷尺贴于内螺纹端顶部端面的刻度值，即为单根钻挺的长度。螺纹端顶部端面的刻度值，即为单根钻挺的长度。量度为量度为15m15m以上的钢卷尺最小刻度单位是厘米，若所量以上的钢卷尺最小刻度单位是厘米，若所量数值在两刻度之间，则应采用近似读数法，按数值在两刻度之间，则应采用近似读数法，按“四舍五四舍五入入”精确到厘米。精确到厘米。（2 2）钻挺内、外径测量。）钻挺内、外径测量。钻挺内、外径的测量方法

44、与钻杆内、外径测量方法相同。钻挺内、外径的测量方法与钻杆内、外径测量方法相同。注意事项注意事项l丈量钻挺时，首先卸下内、外螺纹端的护丝，丈量完后，丈量钻挺时，首先卸下内、外螺纹端的护丝，丈量完后，要重新将护丝旋上，以保护螺纹。要重新将护丝旋上，以保护螺纹。l所测量的钻挺管体上面不得堆放如何杂物，钢卷尺带必所测量的钻挺管体上面不得堆放如何杂物，钢卷尺带必须拉紧，拉直并于钻挺中心线相平行。须拉紧，拉直并于钻挺中心线相平行。l丈量完钻挺后，必须用白漆或红漆将尺寸数值写在对应丈量完钻挺后，必须用白漆或红漆将尺寸数值写在对应编号的钻挺本体上，将所有的钻挺丈量完后，必须按号编号的钻挺本体上，将所有的钻挺丈

45、量完后，必须按号复查，防止长度和对应的编号不相符而造成井深误差。复查，防止长度和对应的编号不相符而造成井深误差。4.4.接头的丈量接头的丈量（1 1）接头长度的测量）接头长度的测量现场测量接头的长度一般用现场测量接头的长度一般用1-2m1-2m的钢卷尺，的钢卷尺，1 1人进行测量。测量人进行测量。测量接头长度时，应将接头平放于垫板上。测量外螺纹接头时，应从内接头长度时，应将接头平放于垫板上。测量外螺纹接头时，应从内螺纹端面量至外螺纹根部台肩；测量双内螺纹接头长度时，应从两螺纹端面量至外螺纹根部台肩；测量双内螺纹接头长度时，应从两端顶部平面量起；测量双外螺纹接头长度时，可从任一端外螺纹根端顶部平面量起；测量双外螺纹接头长度时，可从任一端外螺纹根部台肩量至另一端外螺纹根部台肩。具体量法见图。部台肩量至另一端外螺纹根部台肩。具体量法见图。若接头较长需要用量度长的钢卷尺进行测量时，其测量若接头较长需要用量度长的钢卷尺进行测量时，其测量长度的方法与前面钻杆长度测量方法相同。长度的方法与前面钻杆长度测量方法相同。（2 2）接头内、外径的测量）接头内、外径的测量接头内径和外径的测量方法与前面钻杆内、外径测量方法相同。接头内径和外径的测量方法与前面钻杆内、外径