水井钻探中钻具的选配及损坏预防措施.pdfVIP

2008年10月 地质装备 11 水井钻探中钻具的选配及损坏预防措施 许刘万1赵明杰2张滨3 (1．中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000) (2．河北省地矿物资总公司河北石家庄050081) (3．河北省地勘局第三水文地质工程大队河北衡水053000) 摘要：水文水井钻探作为开采地下水资源的重要手段之一，近年来除各种水文水井钻机迅速发展外，与之配套的各 类钻具也在不断更新换代，用户对钻探中钻具的选配也有了明确的认识，并对损坏预防高度重视。本文就广 大用户日常生产相关的具体问题进行阐述，以利于提高钻进效率，廷长钻具寿命。 关键词：Tk井钻探钻具选配损坏预防 I前言 但是在水井钻探工艺推广应用最多的气动潜孔 水井钻探技术和工艺方法的发展，每一个环节 锤和气举反循环两种高效钻进技术，近年来也逐步 都离不开钻具的选配。在此我们把钻井过程中用的 向我国石油钻井方面推广，加之国外有关全液压动 主动钻杆、钻杆、钻铤、变丝接头、扶正器、钻头等一 力头车装钻机进入中国市场，使碍我国各个领域的 般统称为钻具。在20世纪80年代以前由于水井钻钻探机具配套多样化，特别是水井钻探技术方面，钻 探的深度还比较浅，选用的钻杆多为我国自行镦粗 机种类多，工艺方法多，钻具选配多。所以，钻具作 加工的细扣式，接头可换，规格有①60、73、89mm，为水井钻探中的重要工具，钻进中钻具的受力情况 钻杆长度6m左右。后因大量集中开采浅层地下水 及其在孔内的工作状态是极其复杂的。钻具的选配 资源，天然补给速度低于过分开采速度，以及浅层水 好坏，在一定程度上影响着钻进工作效率、质量和经 受到各种污染等因素影响，地下水开发利用愈来愈 济效果。在有些情况下，钻进工作能否采用更理想 深，加之地热井的开发利用，不同类型的深水井钻机 的规程，以获得更高的效率，有时往往不是受制于钻 和工艺方法研究，一系列科研成果转化，水井钻探配 探设备和钻头，而是受制于钻具的强度、刚性及其稳 套钻具出现了新的突破。现已由原来的有细扣钻杆 定性，如果钻具的刚性差、稳定性差，弯曲和振动，这 逐步变化为与石油钻井接轨的摩擦焊式无细扣钻 些都会成为导致钻孔弯曲的重要原因；有些孔内事 杆。管材的加工参照和等效采用API标准，依照 故，也是与钻具选配有关，包括螺纹连接部位的质量 《石油钻杆接头螺纹量规》(GB／14749—1993)和《石有关。因此，从理论和实践上，根据钻具选配的特点 油钻杆接头螺纹》(GB／T9253．1—1999)以及石油有和要求，以及对钻具损坏预防，连接螺纹的特殊性进 关标准进行严格要求生产。经过近年来的不断努 行分析，这对于水井钻探来说具有非常重要的意义。 力，开发制造的各种钻杆、钻铤已进行批量生产，而 且基本上取代了原来有些借用石油从国外进口的某 2钻具的受力状态及材料和接头扣型代号对比 种钻杆和钻铤完成深水井施工。从目前看不管石油 在钻井过程中，钻具都是在起下钻和正常钻进两 钻井及水井施工，所配钻具大多数都已走向国产化 种工序中交替工作的。提钻时钻具受拉，而在钻进时 道路，也已达到国外产品水平，以API标准衡量实 就比较复杂，处于受拉、压、扭等状态。由于工作状态 现了同进口产品的互换性。同时石油钻进所用的某 和受力极为复杂，钻具在孔内好像一根旋转轴。在自 种钻机、泥浆泵，在深水井和地热井钻探中也得到应 重产生的轴向压力下，下边就会弯曲，因受井眼的限制 用，尤其配套的方钻杆、钻杆、钻铤、扶正器、各种牙 就会