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現代化設備
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鉆柱由方鉆桿、鉆桿段和下部鉆具組合三大部分組成。鉆桿段包括鉆桿和接頭,有時也裝有擴眼器。下部鉆具組合主要是鉆鋌,也可能安裝穩定器、減震器、震擊器、擴眼器及其他特殊工具。鉆柱的具體組成隨不同的目的、要求而不同。
(1)鉆桿
鉆桿是鉆柱的基本組成部分。它是用無逢鋼管制成,壁厚一般為9~11mm。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。
鉆桿由鉆桿管體與鉆桿接頭兩部分組成。鉆桿管體與接頭的連接有兩種方式:一種是用細絲扣連接,即管體兩端都車有細公扣,與接頭一端的母細扣相連接,稱這種鉆桿為有細扣鉆桿;另一種是管體與接頭用摩擦焊對焊在一起,稱這種鉆桿為對焊鉆桿。有細扣鉆桿目前已基本淘汰,我國現在生產或進口的鉆桿全部為對焊鉆桿(無細扣鉆桿)。
為了增強管體與接頭的連接強度,管體兩端加厚。常用的加厚形式有內加厚、外加厚、內外加厚三種。
(2)鉆鋌
鉆鋌處在鉆柱的最下部,是下部鉆具組合的主要組成部分。其主要特點是壁厚大(一般為38~53mm,相當于鉆桿壁厚的4~6倍),具有較大的重力和剛度。它在鉆井過程中主要起到以下幾方面的作用:①給鉆頭施加鉆壓;②保證壓縮條件下的必要強度;③減輕鉆頭的振動、擺動和跳動等,使鉆頭工作平穩;④控制井斜。
(3)方鉆桿
方鉆桿位于鉆柱的最上端,有四方形和六方形兩種。鉆進時,方鉆桿與方補心、轉盤補心配合,將地面轉盤扭矩傳遞給鉆桿,以帶動鉆頭旋轉,標準方鉆桿全長12.19m。驅動部分長11.25m。為了適應鉆柱配合的需要,方鉆桿也有多種尺寸和接頭類型。方鉆桿的壁厚一般比鉆桿大三倍左右。并用高強度合金鋼制造。故具有較大的抗拉強度及抗扭強度,可以承受整個鉆柱的重量和旋轉鉆柱及鉆頭所需要的扭矩。
方鉆桿旋轉時,上端始終處于轉盤面以上,下部則處在轉盤面以下。方鉆桿上端至水龍頭的連接部位的絲扣均為左旋絲扣(反扣),以防止方鉆桿轉動時卸扣。方鉆桿下端至鉆頭的所有連接絲扣均為右旋轉扣(正扣)。在方鉆桿帶動鉆柱旋轉時,絲扣越上越緊。為減輕方鉆桿下部接頭絲扣(經常拆卸部位)的磨損,常在該部位裝一保護接頭。
(4)穩定器(扶正器)
在鉆鋌柱的適當位置安裝一定數量的穩定器,組成各種類型的下部鉆具組合,可以滿足鉆直井時防止井斜的要求,鉆定向井時可起到控制井眼軌跡的作用。此外,穩定器的使用還可以提高鉆頭工作的穩定性,從而延長使用壽命,這對金剛石鉆頭尤為重要。
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