ф50内丝钻杆螺纹部位断裂的分析及螺纹结构改进的探讨

在小口径金刚石钻进中，因钻杆的断裂而带来孔内事故造成时间和经济上的损失是时有发生的。φ50内丝钻杆（不加厚型）与φ50外丝钻杆（内加厚型）在施工中断裂的情况是相似的，按其断裂部位划分，可分为三大类：1．钻杆中部折断；2．在螺纹前端碎裂；3．接近螺纹终点部成环状断裂。几年来，我队在钻探施工中（原开动钻机3—5台，现开动钻机9台，均采用小口径金刚石钻进，口径为φ76、φ56两级）所发生的钻杆断裂，按其发生的次数来看，第一、二种断裂类型很少发生，而较多出现的则是第三种类型（占90％以上）。因此，减少螺纹终点部位     

对金刚石钻探口径及钻具级配的意见

目前我国金刚石钻探广泛地使用着46毫米和56毫米（冶金系统为47和57）两种口径。46毫米口径配43毫米钻杆，56毫米口径配50毫米钻杆，我队对这两种口径及57毫米口径均配43毫米钻杆进行了对比试验，经两年施工看出，57毫米口径施工的钻孔岩石虽既硬又碎，但平均台月效率、钻头平均寿命、岩矿心采取率都超过了47毫米口径，钻孔弯曲率也低，其优越性如下：     

煤矿用钻杆螺纹的研究现状及展望

钻杆是煤层瓦斯抽采、探放水和地质勘探等钻孔施工的主要装备之一。由于钻杆受力情况及使用环境复杂，使得因钻杆螺纹失效而导致钻孔孔内事故屡见不鲜。按不同结构分类方式，详细介绍当前煤矿用钻杆螺纹结构特点；总结螺纹应力分布和螺纹失效原因分析的研究现状，螺纹应力分布的研究方法主要有解析法、有限元法和试验法，螺纹失效主要原因包括疲劳破坏、脆断和粘扣等。同时分析了钻杆螺纹在设计、生产过程中存在的问题，包括基础研究不到位、制造技术滞后和钻探新技术对螺纹结构提出更高需求。并结合石油钻杆API螺纹和特殊螺纹的技术现状，探讨煤矿用钻杆螺纹的发展方向，包括开展大直径钻杆螺纹研究、开发煤矿用特殊螺纹、优化螺纹牙受力分布、研究动态循环复合载荷试验方法评判钻杆螺纹的性能等。      

直径67mm内丝钻杆及接头螺纹断裂分析及改进

直径６７ｍｍ内丝钻杆及接头螺纹断裂分析及改进济南钢铁总厂水文公司王继新济铁矿山大帷幕堵水工程Ｄ２８号孔，钻杆母扣、接头蘑菇头母螺纹断裂后处理时间占该孔钻进时间的８．４７％，严重影响了钻进效率。如何减少和消灭钻杆、接头螺纹的折断事故，是该工程钻探生产中...     

高强度薄壁CQ复合式钻杆

美国长年公司在1950年发明岩心钻绳索取心钻具时，遇到的一个技术关键是既要保证最大的岩心直径，又要能钻进数千英尺钻孔的具有足够强度的薄壁绳索取心钻杆。经过反复改进，终于发明了锥形螺纹的Q钻杆。这种螺纹与普通平螺旋相比，具有较高的抗拉、抗扭强度和较长的疲劳寿命。从1960年起Q钻杆在世界岩心钻探中成为标准产品。     

小口径钻杆接头

小口径钻探技术是地质系统重点推广的科技项目，为了加速推广这项先进的勘探技术，局领导多次指示要我厂试制小口径接头。为此我们把试制小口径接头列入厂里重点技术革新项目。并决定了三项工作内容：一、根据勘探所七四年和七六年设计的小口径接头图纸进行改进设计；二、重新设计量具，不使用无锡工具厂的综合量规图纸；三、按照重新设计的图纸进行试制。我们认为勘探所设计的小口径接头螺纹内外径公差过大，相当于国家标准中直径公差5级。同时所设计的内外径公差相同，内外螺纹对称分布。以φ43×6钻杆接头为例，其内螺纹内径为φ32_( 0.     

旋风铣丝器的试制和使用情况

1978年新疆地矿局第六地质大队钻探工程由大口径钻进改为小口径金刚石钻进，使用的φ50mm钻杆由外丝英制尖扣改为内丝公制方扣，钻杆各种接头螺纹也同时改型。改型后的螺距大（8mm），丝底深（1.5mm），加工工艺要求高。队修配间开始加工用手工操作，不但劳动强度大，生产效率低，而且螺纹质量也不能保证。1979年，队修配间设计制作了旋风铣丝器，使加工一个螺纹接头由过去的20min缩短为5min左右，不但提高了工效，减轻劳动强度，还保证了产品质量。     

对钻杆螺纹过早松旷而报废的初步分析

钻杆螺纹除了起连接作用外，主要是传递扭矩。但频繁的拧、卸却是钻杆螺纹磨损的重要原因。欲延长钻杆螺纹的寿命，除了提高钻杆接头的材质、加工精度及热处理工艺之外，还必须有合理的螺纹公差值和公差范围。这些数值的大小决定着钻杆螺纹拧卸回     

关于DZ1.2-84《金刚石岩心钻探管材螺纹》公差的探讨

各单根钻杆通过螺纹连接组成有足够强度的刚性长轴，把动力传到孔底。其螺纹参数的公差选取是否合理，将直接影响钻杆的强度、刚度和使用寿命。为了提高绳索取心钻进的经济效益，地矿部借鉴国外先进经验，制订了DZ1.2-84《绳索取心金刚石岩心钻探管材螺纹》标准（以下简称“地标”）。我们在应用“地标”过程中，对其中几处参数公差的标注值有不同看法，如以参数公差带的中间值加工出的螺纹副，其配合性质偏离了理想的配合区域，影响了螺纹连接的强度和刚度，因此认为“地标”中部分参数的公差带的选取值和分布区域值得进一步探讨。     

金刚石钻进用钻杆

地质岩心钻探采用金刚石钻进时，对钻具特别是钻杆的性能要求较高。原因主要是：1．金刚石钻进时的转速较高，钻具迴转消耗功率较大，因此，钻杆承受的扭矩和扭应力亦较大，容易产生疲劳现象。2．金刚石钻进钻孔直径较小，目前国内主要用口径为φ46和φ56毫米；要求用直径较小的钻杆钻进较深的钻孔，例如用φ42或φ43毫米的钻杆钻进深度为600～1200米的钻孔。3．不允许采用像外丝钻杆那样的锁接头和保护环。钻杆表面磨损较快。     

φ50×6.5毫米内锥丝钻杆使用情况

我队在准备开动φ56口径的金刚石钻机时，考虑到队上的具体材料和加工条件，设计了一种φ50×6.5和φ50×5.5毫米内圆锥螺纹的连接钻杆，经25个孔5，004米生产使用证明，这种钻杆可以用于生产，基本解决了小口径推广钻杆来源问题。目前这种钻杆，已在我局其他队小口径钻机上扩大使用，但尚需在生产实践中进一步完善。（一）钻杆的连接方案一九七三年三、四季度，我队曾进行过φ50×6.5加厚钻杆两端不蹾粗直接车制维度1：16的外丝，用于常规口径的生产试验，结果表明，是能用于生产的；另方面考虑到小口径转速高，在同等马力     

φ89毫米钻杆液压镦粗机简介

在钻探行业中,尤其是水井钻探,大多数钻机采用直径89毫米钻杆(见钻杆零件图),钻杆两头联接螺纹为管壁加厚后车加工。为加工钻杆,我厂仿制了一台(?)89毫米钻杆镦粗机。因原机刚性不足,操作困难,产品质量不能保证,且采用手动液压阀管式结构,管路联接复杂,漏油严重。我们在制     

金刚石绳索取心钻杆接头螺纹的优化研究

金刚石绳索取心是一种高效优质、快速经济、应用广泛的钻探技术。我国绳索取心钻杆螺纹强度低,使用寿命短,钻杆折断事故时有发生,不能满足深孔钻进的需要。以接触非线性有限元理论为基础,运用大型通用有限元分析软件研究了钻杆接头螺纹螺距及螺纹长度等参数对螺纹强度的影响规律,并实现了对螺距和螺纹长度等的优化。研究结果表明,适当增大螺距及螺纹总长度,可以有效改善接头螺纹内部的应力分布状态,优化后的接头螺纹整体强度提高约15.4%。     

“SSDR”钻杆和“SDUP”套管简介

近十年来钻探技术比过去有了显著进步，高速钻进工艺对钻杆性能要求越来越高。但以往对钻杆的改进只限于从改善材质，改变钻杆直径及壁厚以及用焊接接头（等离子焊和摩擦焊等焊接方法）一系列技术措施来提高其抗拉强度和屈服点。至今世界各国未见用冷拔塑性加工方法来改善其关键部分（螺纹连接部分）的屈服点及抗拉强度。     

金刚石钻探用钻杆的改进与使用效果

金刚石钻探用钻杆存在易折断的问题，经多年研究，采用圆锥粗尖螺纹锁接头与摩擦焊接后，使断钻杆事故骤降，而且密封不漏，防止了烧钻事故，取得了很好的社会经济效益。     

国产CNH（T）绳索取心钻杆在中国岩金勘查第一深钻工程中的应用分析

针对国产绳索取心钻杆在中国岩金勘查第一深钻ZK96-5钻孔工程施工中的实际应用,结合我国现有管材规格及材质、热处理能力和机加工精度等实际情况,对目前在深部和复杂地层钻进中使用的CNH（ T）规格（饱71 mm口径）绳索取心钻杆的结构、接手和螺纹的扣形及尺寸等方面的优缺点进行分析和总结。实践证明,国产绳索取心钻杆具有较高的强度、较长的使用寿命和较高的可靠性,能够较好地适应深部钻探,在ZK96-5钻孔施工中最大使用深度3310余米,有利于绳索取心深部钻探技术的推广和应用。     

基于Ansys Workbench通地1井的绳索取心钻杆接头疲劳分析

通过分析通化盆地地质调查井工程钻探施工工况、钻杆折断事故及折断部位,基于钻杆和钻进工艺参数对井内钻杆接头螺纹受力进行理论计算,采用SolidWorks对钻杆接头螺纹连接处进行建模然后将模型导入Ansys Workbench中进行应力和疲劳仿真分析,预测钻杆接头的疲劳寿命。通过分析仿真结果,再结合地质岩心编录和测井资料,探讨涌水伴随大量气体钻探施工的钻杆折断原因,优化钻进工艺参数,从而减少孔内钻杆折断事故的发生。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

绳索取心钻杆折断事故的原因、预防与处理措施

针对地质钻探中时常发生的钻杆折断事故,本文从钻杆材质与加工、复杂地层条件、钻孔弯曲等方面分析了导致绳索取心钻杆折断的主要因素,并从钻杆材质优选、钻杆加工工艺和热处理工艺、螺纹结构优化和精细处理、钻孔结构与钻具级配优化、护壁堵漏技术、现场操作规程等方面总结了相应的预防措施,建议通过数值模拟优化钻具级配和钻进规程参数,加强钻杆腐蚀缺陷、裂纹等的探伤检测,以提高整个钻探体系的可靠性。