Ⅰ、岩心钻探钻具等---2.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,、岩心钻探钻具,一、岩心,钻具的,组成,二、钻杆柱与钻杆,三、钻杆,柱在孔内,工作状态,四、钻具的基本结构,五、套管,六、钻杆钻具相关标准,一、,钻杆柱的组成,为了获取岩芯，常规的钻具必须以回转运动的方式钻进。一套回转钻进岩芯钻具是由钻头、岩芯管、异径接头、钻杆柱、连接接头和水龙头等组成，如图,1.2-1,所示。为了提取岩芯或更换钻头，需要把钻具按一定的长度拧卸开，并由孔内提出。在进行升降工序中，须使用各种钳子、提引器及垫叉，如图,1.2-1,中所示。,由于地层不同，可能使用不同的钻头钻进，这样，钻具的结构有一定的区别。,钻头,：钻头体内有锥面，用以安装岩心提断器或投放卡料，以便卡断岩芯。,岩芯管,：在钻进时容纳岩芯，同时也承受和传递钻压和扭力，带动钻头工作；岩芯管的长度限制了回次进尺的长度。,异径接头,：是用来连接岩芯管和钻杆柱的。它有铣刀接头和三径接头两种，铣刀式异径接头用于不需装配取粉管时，其铣刀可用以破碎孔壁掉下来的岩块，以防止卡钻；三径异径接头上有左旋螺纹，用以连接,取粉管。,二、,钻杆柱与钻杆（重点讲钻杆变化）,1,、钻杆柱的作用与结构,在钻探工作中，钻杆柱从地表把钻机的动作和动力传递给井底的钻头，钻头在井底破碎岩石、连续给进以及其他一切工作全取决于钻杆柱的工作性能。钻杆柱在传动工作系统中是一个特殊的，细长比特大的、在井筒特定条件下工作的传动杆件。同时它又是洗井液冲洗井底和冷却钻头必需的液流通道。杆内承受着高压、杆外承受着磨损。,虽然钻杆柱在结构上较为简单，实际上它承受着复杂的外力，且处于失稳状态，工作负担是十分沉重的。所以,钻杆柱是钻探工作的一个关键组件和重要环节。实践表明，钻探的工作效率和安全生产都取决于钻杆柱的可靠性。,在某些特殊钻进方法中，钻杆柱还作为输送岩芯或岩芯提取器的通道，或作为更换井底钻头的通道。因此，还要求钻杆柱必须具有光滑而平整的内孔。,在许多情况下，钻杆柱还起着辅助作用：投送卡取岩芯的卡料输送测斜仪器以及输送堵漏材料等。,钻杆柱的连接与立根：,图,2,钻探用钻杆连接方式,(a),平接头连接的钻杆；,(b),锁接头连接的钻杆；,(c),焊接锁接头连接的钻杆,1,钻杆；,2,平接头或接箍；,3,锁接头的锥体；,4,锁接头的接手,长期以来，钻杆柱都是采用螺纹连接的方式。螺纹连接必须用公母螺扣对接，因而大大削弱了管壁，螺纹部分成为钻杆柱中最薄弱的部位。虽然采取了加厚螺纹部位管壁等办法，还是常在螺纹根部发生断钻杆的事故。,采用绳索取芯钻进方法后，提钻与下钻的次数大大减少，不仅降低了钻杆柱的磨损，更重要的是减少连接螺纹的磨损，减少了断钻杆的事故发生。,钻 杆,材质,传统、新型。,结构,加厚,螺纹,形式,扣高、螺距、齿形、头数。,加工质量,热处理、高精度、形位公差。,合理,使用,拧卸、润滑。,1,、钻杆体采取两头镦粗的型式，增加了螺纹的截面尺寸，抗拉、抗扭强度得到大幅提高。,2,、螺纹扣高有的设计为,1mm,或,1.25mm,，从根本上消除了钻杆体深孔钻进脱扣问题。螺纹扣高一方面消除了脱扣的发生，另一方面有效延长了钻杆的使用寿命。,3,、,对钻杆接头螺纹进行参数优化，,钻杆及接头螺纹均采用精密数控车床加工（高性能刀具），严格控制加工质量。,螺纹：最关键的参数,拉、压、扭、弯、磨损、腐蚀,-,最薄弱环节,便于拧卸,-,频繁,密封,-,冲洗液,精度,-,同轴度，形位公差,老标准,钻杆强度分析对比,某厂加强钻杆技术参数,无锡钻探工具厂绳索钻杆钻进深度,S75,：,2009,年,新疆有色地勘局,哈密黄山铜矿,1550,米（,S75A,）,福建煤田,121,队,曲,靖煤田,1560,米,(S75A),辽宁冶金,402,队,鞍山铁矿,2183,米,(CNH),河北承德四队,钒,铁矿,2011,米,(CNH),安徽地矿,325,队,涡,阳铁矿,1980,米,(CNH),S95,：,2009,年,福建煤田,121,队,曲,靖煤田,1390,米（,S95A,）,云南煤田,143,队,云南,昭通,1280,米（,S95A,）,安徽地矿,325,队,涡,阳铁矿,1480,米（,CHH,）,安徽地矿,313,队,霍邱,铁矿,1250,米（,CHH,）,2,、钻杆柱材质与要求：,常规的钻杆是由不同成分的合金无缝钢管制成,。,表,2,钻杆钢管的力学性能,钢 级,屈服点,S,，,MPa,抗拉强度,P,，,MPa,延伸率,S,，,%,不 小 于,DZ40,400,650,14,DZ50,500,700,12,DZ55,550,750,12,DZ60,600,780,12,DZ65,650,800,12,DZ75,750,850,10,为了保证钻杆质量，扎制的钢管必须经正火和回火处理，或经调质处理；,镦厚钻杆，车制连接螺纹；,钻杆接头；,连接螺纹的要求与标准；,采用铝合金钻杆；,加重钻杆或钻铤。,现在许多国家在地质勘探钻进中已经采用铝合金钻杆。使用铝合金钻杆可以减小整个钻杆柱的质量，可以减小回转钻杆柱所消耗的功率，可以减小提升钻杆柱消耗的功率，所以在同样的条件下可以增大钻机的可钻深度，可以提高转速而使机械钻速提高到,1.3,1.5,倍,同样可以减少升降钻柱的时间。,图,3,俄罗斯用的铝合金钻杆,(a),平接头连接的,TH-54,钻杆,1,平接头；,2,钻杆；,3,平接手；,(b),锁接头连接的,TM-54,钻杆,1,锁接头；,2,钻杆；,3,锁接箍,加重钻杆,(,或钻铤,),在钻进大口径,(,例如,93mm,或更大,),钻孔时为了增大钻压和改善钻杆柱工作状态而采用。在钻具组合中是在岩芯管与钻杆之间接加重钻杆。加接加重钻杆可以增大钻杆柱下面的重量和刚度，可在钻头上施加大而稳定的钻压。加重钻杆的总重量应大于所需的钻压。带有加重钻杆的钻杆柱工作比较平稳，断钻的可能性减小，钻孔弯曲度也减少，但增大钻杆柱底部的重量在发生孔内事故时处理起来比较困难。,三、钻杆柱工作状态（重点讲下页的图）,1,、,工作特点：,取芯回转钻进依靠钻杆柱给孔底的钻头传递回转运动和扭矩。同时传送纵向给进和轴向钻压。,钻杆柱给孔底工作的钻头传送所需钻压,P,0,主要依赖于钻杆柱自身的重量,W,，多余的部分由钻机提拉而减压；如果重量不足，则需钻机补充而加压。所以钻机在向孔底随时给进钻具的同时，还须根据钻杆柱重,W,和钻头所需的钻压,P,0,，随时进行调节和控制。,图,9,钻杆,柱在,孔内,图,10,钻杆柱,图,11,钻杆柱受力,扭转传送状态,在,孔内的波形弯曲,分析,图,钻杆柱由地表连续不断地给孔底钻头传送工作扭矩,M,0,。由于钻杆柱在孔内作回转运动，与孔壁发生多点接触，从而产生摩擦扭矩,M,1,。由于钻杆柱在孔内工作状态和孔壁的实际状况的差异，回转摩擦阻力差别很大而使摩擦扭矩,M,1,变化很大，往往大于钻头所需的扭矩,M,0,。由于摩擦扭矩,M,1,的变化和工作扭矩,M,0,的变化而使钻杆柱的回转运动不稳定，产生不同程度的扭振，影响钻进工作。,如上图所示。,2,、钻杆柱弯曲：,钻杆柱在孔内工作时，以一定的转速作回转运动。由于钻杆柱自身的某些偏心和由自重失稳而产生的某些弯曲，造成钻杆柱有一定的质量偏离回转中心。这些偏心质量在回转运动中则产生离心力，更使钻杆柱弯曲。,与此同时，钻杆柱上还有由于自重而产生的纵向压力。,在离心力和纵向力的作用下，使整个钻杆柱在孔内呈波形弯曲，其波峰压向孔壁，在回转运动中和向下给进中产生摩擦阻力，影响钻进工作。,如图,1.2,5,所示。,萨尔基索夫对钻杆柱在孔内的弯曲状态进行了研究并提出了计算半波长的理论。显然，由于自重而产生的纵向力是随着钻杆柱向下延伸而逐渐增大的，因此，各部位的半波长,L,是不一样的。在减压钻进中，部分自重由钻机提拉而平衡，所以在钻杆柱某点纵向力为零，称零断面或中和点（如图,1.2-5,中,O,O,表示）。,零断面以上的钻杆柱受纵向拉力，零断面以下的钻杆柱受纵向压力。从受力状态可以看出；中和点以上越远半波长越大；中和点以下越远半波长越小，半波长越小表示钻杆柱弯曲越严重。,萨尔基索夫研究钻杆柱在孔内弯曲状态的问题时是设定钻杆柱受外力,(,离心力和纵向力,),所作的功等于钻杆柱变形所储存的位能。即：,U,A,A,1,(1.2,l),式中,U,钻杆柱变形位能；,A,离心力所作的功；,A,1,纵向力所作的功。,1,、关于钻杆柱变形能,U,：,钻杆柱弯曲变形所储存的位能,U,可以计算如下,：,（,1.2,2,）,式中,M,断面的弯矩；,d,边界断面的转角,dx/,；,该处的曲率半径。,通过变换得：,（,1.2,5,）,2,、关于离心力所作的功,A,：,离心力对钻杆柱所作的功,A,可以根据离心力及其变化过程计算。,dx,长的钻杆质量为：,(g,单位长度钻杆的重量,),当钻杆柱角速度为,时，,dx,单元的离心力为：,(1.2,6),由于该离心力在达到平衡之前是随,y,值的增大而增大的，所以该力所作的功为：,(1.2,7),最后得：,kg,f,cm,(1.2,8),3,、纵向力所作的功,A,1,：,纵向力所作的功：,最后得：,(1.2,10),4,、萨尔基索夫公式：,根据,U,A+A1,，则得：,即：,（,1.2,11,）,最后得计算半波长的公式：,（,1.2,13,）,萨尔基索夫公式是在完整的钻孔中以理想的钻杆柱在钻孔中以钻孔的轴线为中心而公转为基础的，并呈平面弯曲状态。实际上，由于钻杆柱的纵向不均匀,(,特别是接头部位,),，不同心及存在初始弯曲和钻孔孔径不均匀等原因，钻杆柱在孔内的弯曲状况是较复杂的。但萨尔基索夫公式表示了钻杆柱在孔内弯曲的基本状态。,在实际工作中，钻杆柱除承受纵向力和离心力外还承受扭矩。,扭矩使钻杆柱成为不等距螺旋状弯曲,(,孔底螺距最小，往上逐渐增大,),，但是，相对而言，在一般情况下，扭矩对钻杆柱弯曲状态的影响不大。,影响钻杆柱变形稳定性较大的因素是钻杆柱由于离心力而弯曲的挠度是不断增大的，即离心力越大，挠度越大，挠度越大，离心力也越大。在尚未达到与变形能平衡之前，钻杆碰到孔壁并压向孔壁而产生磨擦阻力，阻止钻杆回转。离心力由于转速减小而大减，弯曲挠度因离心力减小而减小，而脱离孔壁，消除了磨擦阻力。从而转速又复增大。这样形成钻杆柱在孔内回转运动中发生回转的以及纵向的弹性振动，十分影响钻进工作。,在应用萨尔基索夫公式计算钻杆柱弯曲的半波长度时，会碰到不等径的钻杆柱问题，例如使用钻铤时，为了安全计，常常把零断面选择在钻铤部位,(,如图,1.2-8,所示,),。,在此零断面以上部分为不等径钻杆柱，如要计算出,MN,处的半波长。可利用当量钻杆柱长度来求得当量坐标,Z,eq,来计算,：,（,1.2,14,）,而,式中,q,T,钻铤每米重量；,q,0,钻杆柱每米的重量。,将,Z,eq,值代入萨尔基索夫公式，则可求得不等径钻杆柱,MN,处的半波长。,由于钻杆接头而影响钻杆柱不等断面问题，通常可用一修正系数计算：,(1.2,15),式中,q,0,钻杆单位长度的重量；,钻杆接头的加重系数，,值常取,1.3,1.41,。,用,q,表示单位钻杆长度的重量，可计算用接头连接的钻杆柱弯曲的半波长度。,5,、,钻杆柱的弯曲应力,：,钻杆柱在孔内发生弯曲，半波长越小，弯曲越严重，产生的弯曲应力越大。其弯曲应力可利用其弯曲变形来求得。钻杆柱的弯曲曲线方程式为：,最后得：,kgf/cm,2,(1.2,18),由公式,(1.2,18),可知，钻杆柱的弯曲应力与钻杆直径,d,和最大挠度,f,成正比关系，而与半波长度,l,的平方成反比。所以半波长越小，弯曲应力越严重。由萨尔基索夫公式知，半波长度又与,(,转速,),成反比，所以半波长受钻杆柱转速的影响比较大。高转速产生更大的离心力，加强了钻杆柱的弯曲。,2.3.3,钻杆柱的弯曲状态,钻杆柱在孔内可能有两种不同的旋转方式，如图,1.2,9,所示。,钻杆柱象一根刚性的弯曲杆，围绕,O,1,公转,。在这种情况下，钻杆产生一边偏磨。,钻杆象一根柔性轴，虽然弯曲，但围绕自身中心,O,2,自转,。此时钻杆表面产生均匀磨损。,图,1.2-9,从理论上讲，如果钻杆柱的刚度各方向是均匀一致的，那么钻杆柱以何种方式旋转就取决于外界阻力的大小。,按照常规是以消耗能量最小的方式转动。,当钻杆柱公转时，旋转经过的行程大，要消耗较多的能量以克服泥浆阻力和孔壁的磨擦阻力，特别是当钻杆柱弯曲部分靠在孔壁上时，磨擦力更大。而当钻杆柱自转时，旋转经过的行程小，克服泥浆阻力和孔壁的磨擦力所消耗的能量也较少。因此，一般认为弯曲的钻杆柱主要以自转方式旋转，但也可能以公转运动方式旋转或者既有自转又有公转两者结合的运动方式旋转。这是由于还有其他因素的影响，如钻杆柱的刚度是否均匀，钻孔壁是否规整，所用的技术参数是否恰当和一致以及孔径是否规范，等等。,假定钻杆柱是各向刚度均匀而光滑的弹性管柱，由自重向孔底给钻头加压而弯曲。并假定弯曲钻杆柱是自转运动的柔性管。在此情况下，弯曲钻杆柱自转这一论点是恰当的。在此情况下，弯曲钻杆柱自转这一论点是恰当的。鲁宾斯基在此基础上研究了钻杆柱的孔底弯曲状态以及它与孔斜的关系。,在钻杆柱自转的情况下，离心力的总和等于零。对钻杆柱的弯曲没有影响。这时钻杆柱的弯曲问题可简化为不旋转的，完全由纵向力作用的弯曲问题。值得提到的，自转弯曲的钻杆柱，在钻杆柱内产生严重的交变应力，对钻杆柱的工作寿命影响很大。,在钻进中，由于部分钻杆柱的重量是作为钻压施加在钻头之上，使得下部钻杆柱受压缩。在钻压小和直孔的条件下，钻杆柱也可能是直的。但当压力达到某一临界值时,(,参看图,1.2,10,),，下部钻杆柱失去直线稳定状态而发生弯曲，并且在某一点和孔壁接触，称为切点。,钻杆柱的中和点,N,1,在切点,T,1,的上方，这是第一次弯曲,(,如图,1.2,10,中曲线,I,所示,),。如果继续加大钻压，则弯曲状态又改变。切点逐渐下移，中和点上移,(,如图,l.2,10,中曲线,所示,),。当钻压增大到新的临界值时，钻杆柱弯曲轴线呈现出第二个半波，出现第二个切点，这是钻杆柱的第二次弯曲,(,如图,1.2,10,中的曲线,),。,如果继续加大钻压，则会出现钻杆柱的第三次弯曲或更多次弯曲。,目前在石油转盘钻中，特别是牙轮钻头或刮刀钻头钻进中，使用低转速大钻压钻进工艺规程，一般都超过常用钻铤的一次弯曲临界值，下部钻杆柱将发生弯曲。所以在石油钻井或水井钻进中，为了防止井斜和钻铤弯曲过甚，常常采用扶正措施。,在孔底钻杆柱弯曲状态的研究中，鲁宾斯基经室内模拟实验和运用弹性理论的分析及计算,(,钻杆柱在自转的前提下，并假定钻杆柱两端为铰支方式,),，提出了如下孔底钻杆柱受自重而弯曲状态的分析。其受力状态如图,1.2,11,所示。图中：,W,1,提引器作用在钻杆柱上端的拉力；,F,1,立轴卡盘或转盘卡瓦作用于钻杆柱上端的水平力；,W,2,井底作用于钻杆柱下端的向上垂直分力；,F,2,井底作用于钻杆柱下端的水平分力；,F,当钻杆发生弯曲时，井壁作用于切点的水平分力；,Q,钻杆柱的重力；,B,泥浆对钻杆柱的浮力；,A,1,断面,MN,上的横向切力；,B,2,静水压力造成的压力，它垂直于断面正比于静水压力但对纵向弯曲无影响。,在上述设定条件的基础上，研究了,MN,断面以下的钻杆柱段，使,MN,断面上的内应力与作用的外力相乎衡。据此得出了弯曲钻杆柱的以中和点为坐标原点的微分方程式：,（,1.2,19,）,式中,E,钻杆柱钢材的弹性模量，,E,2.110,6,kgf,cm,2,；,J,钻杆柱横断面的轴惯性矩，,cm,4,；,q,单位长度钻杆柱在泥浆中的重量，,kg,cm,。,在求解式,(1.2,一,19),微分方程中，可引用一个无因次量,m,。即：,cm (1.2,20),这样可使计算结果与具体的钻杆柱、钻铤、泥浆类型无关。求解的结果为：,钻头落于井底，钻杆柱给钻头不断加压，当中和点到达钻头上方,l.94m,时，钻杆柱发生一次弯曲；继续加压，当中和点到达钻头上方,3.75m,时，钻杆柱发生二次弯曲。,当钻压达到二次弯曲的临界值时，虽然钻杆柱弯曲有两个半波形，但上面的半波与井壁尚未有接触点，这是二次弯曲的前期，直到钻压增大到中和点位于钻头上,4.22m,时，上部的半波才与井壁接触，钻杆柱具有两个切点，如图,1.2,10,的曲线,所示。这是二次弯曲的后期。,钻杆柱下端发生弯曲后，处于失稳状态，必然与井壁相接触。钻杆柱下部的弯曲不仅对钻杆柱造成严重的应力，特别是钻杆柱自转而造成的疲劳破坏是十分严重的。同时，井底钻杆柱因弯曲而倾斜，在自转条件下，使钻头倾斜，则发生井斜。,2.3.4,回转钻杆柱的扭应力,经多方的试验和研究，在岩芯钻探中，钻进垂直孔时，在正常钻进的条件下，,回转钻杆柱所需的功率为；,N,d,N,l,N,2,N,3,(1.2,21),式中,N,d,钻进功率；,N,1,空转钻杆柱的功率；,N,2,克服由于传送钻压、钻杆柱弯曲并与孔壁接触而产生磨擦阻力时增加的功率；,N,3,钻头破碎岩石所需的功率,(,包括钻头与孔底的磨擦功率,),。,2.3.4.1,空转钻杆柱的功率,N,1,钻杆柱空转功率是指把全部钻杆柱放入孔中，而上部悬挂、下端不触孔底，以一定转速回转钻杆柱，所需的功率。,对,50 mm,锁接箍连接的钻杆柱钻较大孔径,(93mm),时，其空转功率为：,N,1,=(2.3n,2,+3.1210,-5,n),L,0.68,k,1,k,2,(1.2,22),式中,n,钻杆柱转速，,r/s,；,L,钻杆柱长度，,m,；,k,1,、,k,2,由于钻孔弯曲而使空转功率增加的系数。,2.3.4.2,磨擦增加的功率,N,2,由于钻杆柱承受轴向压力而使钻杆柱弯曲与孔壁发生磨擦因而增加的功率，可由下式计算：,(1.2,28),式中,经验系数；,P,钻头上的轴向压力，,N,；,经试验，不论是用钻铤或用钻杆的重量产生相同的孔底钻压时，两者的功率相差甚小,(,当,Z,400,600m,时，钻铤重,4001200 kg,时,),。,n,钻杆桂转速，,r,s,。,2.3.4.3,钻头破碎岩石所需功率,N,3,使用不同的钻头破碎岩石，所需功率不同。钻头破碎岩石的功率，常用下式计算：,（,a,）,(1.2,29),式中,N,b,破碎孔底单位面积消耗的功率；,F,孔底破碎岩石的面积，,m,2,。,不同的钻头，破碎岩石时，,N,b,取值不同：,硬合金和金刚石钻头钻进时,N,b,50 104,150104 W,m,2,钻粒钻进时,N,b,15104 W,m,2,牙轮钻头钻进时,N,b,150104 W,m,2,(b),对刮刀式钻头,(1.2,30),式中,n,钻头转速，,r,s,；,m,刮刀或翼片的数目；,h,钻头上一个翼片每转切入深度，,mm,；,，此处,V,m,为平均机械钻速，,m,s,；,C,岩石的抗压强度，,MPa,。,已知断面扭矩则可根据材料力学算出该断面的剪应力值。通常在钻杆柱的强度计算中采用第三强度理论计算其合成应力，即如下式所示：,(1.2,31),式中,p,、,b,钻杆柱某断面上的拉应力、弯曲应力；,钻杆柱同一断面的剪应力。,2.3.5,提升钻杆柱的拉应力,当开始把全部钻杆柱从孔中提起时，钻杆柱上端受有最大的拉应力。,该提升拉力的大小除了直接受钻杆柱本身的重力外，还与钻杆柱在提升时孔内对它的各种阻力,(,主要是孔壁对钻杆柱的磨擦阻力和洗井液对钻杆柱的粘滞阻力,),以及提升钻杆柱在加速阶段所增加的惯性力等。,(1.2,32),在垂直孔中提升钻杆柱最大的拉力,Q,为：,2.3.5.1,钻杆柱本身的重力,Q,1,(1.2,33),式中,由于接箍和管端加厚等对单位长度钻杆,重量的修正系数；,q,0,平滑钻杆单位长度的重量；,L,钻杆柱的长度；,m,冲洗液,(,泥浆,),的比重；,s,管材的比重。,2.3.5.2,提升钻杆柱时孔内增加的阻力,Q,2,(1.2,34),该力与钻孔的弯曲状态，孔壁间隙，孔壁岩石性质及状态，泥浆的性能，钻杆柱本身的刚度及弯曲状态等因素有关。条件复杂，难于精确计算，应根据现场具体条件而测定。,2.3.5.3,提升加速度的惯性力,Q,3,(1.2-35),式中,提升加速度；,V,p,达到的最高提升速度；,t,加速延续的时间；,g,重力加速度。,四,、钻具的基本结构,1,、普通金刚石钻进钻具：,普通金刚石钻进的钻具见图,1.2-4,所示。其钻具结构比石油钻井的钻具要简单得多，它主要由钻头、扩孔器、岩芯管、钻杆接头以及扶正器组成。许多情况下，常常不使用扶正器，也不使用钻铤，导致钻孔的弯曲比较严重；当然，绳索取芯钻进就不可能使用扶正器。,2,、扶正器钻具,：,（,1,）增斜组合钻具：,按照增斜能力的大小分为强、中、弱三种。结构如图,5,所示，配合尺寸见表,3,所列。在使用中要注意：钻压越大，增斜能力越大；,L,1,越长，增斜能力越小；近钻头扶正器直径减小，增斜能力也减小。使用时应保持低转速,。,类,型,L,1,L,2,L,3,强增斜组合,1.01.8,中增斜组合,1.01.8,18.027.0,弱增斜组合,1.01.8,9.018.0,9.0,表,3,增斜钻具组合的配合尺寸,图,5,增斜,组合钻具,（,2,）降斜钻具组合：,按照降斜能力的大小分为强、弱两种。结构如图,6,所示，配合尺寸见表,4,所列。在使用中要注意保持小钻压和较低转速。对于强降斜组合来说，,L,1,越长，则降斜能力越强，但不得与井壁有新的接触点。,表,4,降斜钻具组合的配合尺寸,类,型,L,1,L,2,强降斜组合,9.027.0,弱降斜组合,0.8,18.027.0,图,6,降斜组合钻具,（,3,）稳斜钻具组合：,按照稳斜能力的大小分为强、中、弱三种。结构见图,7,所示，配合尺寸见表,5,所列。在使用中要注意保持正常钻压和较高转速。若需要更强的稳斜组合，可使用双扶正器串联起来作为近钻头扶正器。,表,5,稳斜钻具组合的配合尺寸,类,型,L,1,L,2,L,3,L,4,L,5,强稳斜,组合,0.81.2,4.56.0,9.0,9.0,9.0,中稳斜,组合,1.01.8,3.06.0,9.018.0,9.027.0,弱稳斜,组合,1.01.8,4.5,9.0,图,7,稳斜,组合钻具,五,、套管,套管柱用以加固钻孔的不稳定孔壁，还可用来将一些地层与另一些地层隔离开。岩心钻探中最常用的套管柱是将外表光滑的无缝套管用平接头连接起来的。平接头连接的无缝套管尺寸见表,6,和图,8(a),。,图,8,无缝套管,(a),平接头连接的无缝套管；,(b),直接连接的套管,套管,外径,套管,壁厚,平接头,外径,平接头,内径,镗孔,(,旋,孔,),直径,外部镗,孔直径,外螺纹镗,孔长度,全剖面内,外螺纹长度,套管,长度,一米光滑,套管,的理论质量,(,kg),一个平,接,头,的,理论,质量,(kg),44.0,3.5,44.0,34.0,40.5,38.8,40,36,15004500,3.50,0.7,57.0,4.5,57.0,46.0,52.5,50.0,5.83,1.0,73.0,5.0,73.0,62.0,69.0,66.5,7.40,1.3,89.0,5.0,89.0,78.0,85.5,82.5,10.36,1.7,108.0,5.0,108.0,95.5,103.5,101.0,40,56,15006000,12.70,2.4,127.0,5.0,127.0,114.5,122.5,120.0,15.40,2.6,146.0,5.0,146.0,134.0,141.5,139.0,17.39,2.8,表,6,平接头连接的无缝套管及套管平接头的尺寸,(mm),（老标准）,六、钻具有关标准：国际标准,ISO,：,International Organization for Standardization,或,International Standard Organized,。,中国,是,ISO,的正式成员，代表中国的组织为中国国家标准化管理委员会（,Standardization Administration of China,，简称,SAC,）。,国际上岩心钻探（矿山钻探、地质钻探）标准仅涉及金刚石岩心钻探钻具（设备）标准。,目前国际上没有统一的钻探技术标准，,一些工业发达的国家或协会或重要企业分别,制定了自己的钻具系列标准,，在世界上,最有影响,的金刚石岩心钻探设备标准首推美国金刚石岩心钻机制造商协会制定的,DCDMA标准,，与其相近的还有加拿大的CDDA，英国、澳大利亚的BS等英制标准；此外瑞典的515、日本的JIS公制标准也有一定的应用领域；,绳索取心钻探钻具（设备）连近似的国家标准或协会标准都没有，只有一些企业标准。,美国长年（宝长年）公司的Q(CQ）系列钻具最具有国际影响，但也没有形成公开的标准；加拿大波依尔兄弟公司采用了与Q系列相似的英制系列；日,本,利根、矿研两大公司则采用了类似于Q系列的公制BQT、NQT和KB一Q、KN一Q系列；瑞典克丙留斯公司则采用了原有的公制系列和类似于英制Q系列的混合系列。,深部岩心钻探，一般开孔直径大，钻孔结构多级，钻具配套多样。,A.,T,、,TT,、,T2,、,T6,系列,:,TT46 T246 T256 T266 T276 T286 T2101 T686 T6101 T6116,T6131 T6146 TB56 TBW TNW TS116 T46 T56 T66 T76 T86,B.“Q”,系列,:,A,Q,B,Q BQ3,N,Q,N,Q2,N,Q3,N,QTT,H,Q,H,Q3,H,QTT,P,Q,P,Q3,P,QTT,A,QTK,B,QTK,C.DCDMA,系列,:,T Z B WF WT WM WG,D.,其他,:,ATW BTW NTW NMLC HMLC NX-D3 NXC NX AX AXT LTK48 BGM ADBG,等,E.,也可根据客户的特殊要求特殊加工,6.1,国外标准,美国金刚石钻机制造商协会,DCDMA,=,D,iamond,C,ore,D,rill,M,anufacturers,A,ssociation,U.S.A,6.2,国家标准,钻孔口径五花八门，不同时期颁布或执行了不同的口径标准，一直沿用,至今均有,采用，又有公司直接引进了外国钻具，造成我国目前钻孔的公称口径就十分混乱（见表l）。,地质岩心钻探钻具标准，在工业发达国家比较通用的是美国金刚石岩心钻机制造者协会,(DCDMA),标准。中国根据需要在,1982,年制订了,“,金刚石岩心钻探用无缝钢管,”,的,“GB3423-82”,国家标准,我国钻具标准的发展,然而这个标准仍然是应用最广泛和持久的，后来修订为YB/T5052一1993，算是,第六次,，该标准并没有真正实施，就在2005年发改委第45号公告上,宣布废止,了。,第七次制定的，也是第一次真正的国家标准GB/T16950一1997金刚石岩心钻探钻具设备（neq1503551:1992和8866:1991）和GB/T16951一1997金刚石绳索取心钻探钻具设备）)(neq15010098:1992）。neq（即notequivalent）是非等效采用的代号。,岩心钻探钻具,第七次,国家标准,GB/T16950一1997金刚石岩心钻探钻具设备（neq1503551:1992和8866:1991)GB/T16951一1997金刚石绳索取心钻探钻具设备（neq15010098:1992),