⑴ 油田鑽桿是什麼材質的,用什麼焊條
油田鑽桿是高碳高合金鋼材質，選用WEWELDING 600焊條焊接。
焊條選用3.2毫米直徑的焊條焊接，電流在100-120A，採用冷焊焊接工藝焊接即可。
WEWELDING600特種合金鋼焊條的應用
適用於焊接工具和模具、高速工具鋼、熱作工具鋼、錳鋼、鑄鋼、T-1鋼、耐震鋼、釩-鉬鋼、彈簧鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、未知鋼、以及各種不同類型鋼材之間的焊接等。如用於高壓閥門、斷裂螺栓的清除、軸的改造等等，效果非常理想。
WEWELDING600特種合金鋼焊條的技術參數
抗拉強度：125,000 psi （862MPa）
屈服強度： 90,000 psi (620MPa)
延伸率：35%
焊後硬度：HRC23 (工作硬化後達到HRC47)
電源選擇：交直流兩用，直流時直流反接
WEWELDING600特種合金鋼焊條的工藝參數
直徑（毫米） φ2.4 φ3.2 φ4.0
電流（安培） 40-80 65-120 90-150
包裝重量（磅） 2 2 2
WEWELDING600特種合金鋼焊條的適用工藝
1、WEWELDING 600合金鋼焊條（簡稱威歐丁600焊條）具有非常有利的熱脹冷縮率，可使裂縫和扭曲最小。
2、在焊接對裂紋敏感的表面硬化金屬時，作低層焊縫是理想的選擇。
3、斜切厚重零件，形成一個90度的V形凹槽。
4、焊接高碳鋼前須預熱200℃；焊接彈簧鋼時要控制焊接溫度，以防彈簧軟化。
5、維持短的電弧長度，並使用窄焊道以防止過熱。
6、在除去熔渣之前，先讓焊接部位冷卻。
⑵ 石油鑽井技術
《中國國土資源報》2007年1月29日3版刊登了「新型地質導向鑽井系統研製成功」的消息。這套系統由3個子系統組成：新型正脈沖無線隨鑽測斜系統、測傳馬達及無線接收系統、地面信息處理與決策系統。它具有測量、傳輸和導向三大功能。在研製過程中連續進行了4次地質導向鑽井實驗和鑽水平井的工業化應用，取得成功。這一成果的取得標志著我國在定向鑽井技術上取得重大突破。
2.3.1.1 地質導向鑽井技術
地質導向鑽井技術是20世紀90年代發展起來的前沿鑽井技術，其核心是用隨鑽定向測量數據和隨鑽地層評價測井數據以人機對話方式來控制井眼軌跡。與普通的定向鑽井技術不同之處是，它以井下實際地質特徵來確定和控制井眼軌跡，而不是按預先設計的井眼軌跡進行鑽井。地質導向鑽井技術能使井眼軌跡避開地層界面和地層流體界面始終位於產層內，從而可以精確地控制井下鑽具命中最佳地質目標。實現地質導向鑽井的幾項關鍵技術是隨鑽測量、隨鑽測井技術，旋轉導向閉環控制系統等。
隨鑽測量（MWD）的兩項基本任務是測量井斜和鑽井方位，其井下部分主要由探管、脈沖器、動力短節（或電池筒）和井底鑽壓短節組成，探管內包含各種感測器，如井斜、方位、溫度、震動感測器等。探管內的微處理器對各種感測器傳來的信號進行放大並處理，將其轉換成十進制，再轉換成二進制數碼，並按事先設定好的編碼順序把所有數據排列好。脈沖器用來傳輸脈沖信號，並接受地面指令。它是實現地面與井下雙向通訊並將井下資料實時傳輸到地面的唯一通道。井下動力部分有鋰電池或渦輪發電機兩種，其作用是為井下各種感測器和電子元件供電。井底鑽壓短節用於測定井底鑽壓和井底扭矩。
隨鑽測井系統（LWD）是當代石油鑽井最新技術之一。Schlumberger公司生產的雙補償電阻率儀CDR和雙補償中子密度儀CDN兩種測井系統代表了當今隨鑽測井系統的最高水平。CDR和CDN可以單獨使用也可以兩項一起與MWD聯合使用。LWD的CDR系統用電磁波傳送信息，整套系統安裝在一特製的無磁鑽鋌或短節內。該系統主要包括電池筒、伽馬感測器、電導率測量總成和探管。它主要測量並實時傳輸地層的伽馬曲線和深、淺電阻率曲線。對這些曲線進行分析，可以馬上判斷出地層的岩性並在一定程度上判斷地層流體的類型。LWD的CDN系統用來測量地層密度曲線和中子孔隙度曲線。利用這兩種曲線可以進一步鑒定地層岩性，判斷地層的孔隙度、地層流體的性質和地層的滲透率。
旋轉導向鑽井系統（Steerable Rotary Drilling System）或旋轉閉環系統（Rotary Closed Loop System，RCLS）。常規定向鑽井技術使用導向彎外殼馬達控制鑽井方向施工定向井。鑽進時，導向馬達以「滑行」和「旋轉」兩種模式運轉。滑行模式用來改變井的方位和井斜，旋轉模式用來沿固定方向鑽進。其缺點是用滑行模式鑽進時，機械鑽速只有旋轉模式鑽進時的50%，不僅鑽進效率低，而且鑽頭選擇受到限制，井眼凈化效果及井眼質量也差。旋轉導向閉環鑽井系統完全避免了上述缺點。旋轉導向鑽井系統的研製成功使定向井鑽井軌跡的控制從藉助起下鑽時人工更換鑽具彎接頭和工具面向角來改變方位角和頂角的階段，進入到利用電、液或泥漿脈沖信號從地面隨時改變方位角和頂角的階段。從而使定向井鑽井進入了真正的導向鑽井方式。在定向井鑽井技術發展過程中，如果說井下鑽井馬達的問世和應用使定向鑽井成為現實的話，那麼可轉向井下鑽井馬達的問世和應用則大大提高了井眼的控制能力和自動化水平並減少了提下鑽次數。旋轉導向鑽井系統鑽井軌跡控制機理和閉環系統如圖2.5所示。
目前從事旋轉導向鑽井系統研製的公司有：Amoco、Camco、Baker Hughes Inteq、Cambridge Drilling Automation以及DDD Stabilizers等。這些公司的旋轉導向閉環鑽井系統按定向方法又可分為自動動力定向和人工定向。自動動力定向一般由確定鑽具前進方向的測量儀表、動力源和調節鑽具方向的執行機構組成。人工定向系統定向類似於導向馬達定向方法，需要在每次連接鑽桿時進行定向。兩種定向系統的定向控制原理都是通過給鑽頭施加直接或間接側向力使鑽頭傾斜來實現的（圖2.6）。按具體的導向方式又可劃分為推靠式和指向式兩種。地質導向鑽井技術使水平鑽井、大位移鑽井、分支井鑽井得到廣泛應用。大位移井鑽井技術和多分支井鑽井技術代表了水平鑽井技術的最新成果水平。
圖2.5 旋轉導向閉環系統
（1）水平井鑽井技術
目前，國外水平鑽井技術已發展成為一項常規技術。美國的水平井技術成功率已達90%～95%。用於水平井鑽進的井下動力鑽具近年來取得了長足進步，大功率串聯馬達及加長馬達、轉彎靈活的鉸接式馬達以及用於地質導向鑽井的儀表化馬達相繼研製成功並投入使用。為滿足所有導向鑽具和中曲率半徑造斜鑽具的要求，使用調角度的馬達彎外殼取代了原來的固定彎外殼；為獲得更好的定向測量，用非磁性馬達取代了磁性馬達。研製了耐磨損、抗沖擊的新型水平井鑽頭。
圖2.6 旋轉導向鑽井系統定向軌跡控制原理
（2）大位移井鑽井技術
大位移井通常是指水平位移與井的垂深之比（HD/TVD）≥2的井。大位移井頂角≥86°時稱為大位移水平井。HD/TVD≥3的井稱為高水垂比大位移井。大位移井鑽井技術是定向井、水平井、深井、超深井鑽井技術的綜合集成應用。現代高新鑽井技術，隨鑽測井技術（LWD）、旋轉導向鑽井系統（SRD）、隨鑽環空壓力測量（PWD）等在大位移井鑽井過程中的集成應用，代表了當今世界鑽井技術的一個高峰。目前世界上鑽成水平位移最大的大位移井，水平位移達到10728m，斜深達11287m，該記錄是BP阿莫科公司於1999年在英國Wytch Farm油田M-16井中創造的（圖2.7所示）。三維多目標大位移井也有成功的例子。如挪威Gullfalks油田B29大位移井，就是將原計劃用2口井開發該油田西部和北部油藏的方案改為一口井開采方案後鑽成的。為了鑽成這口井，制定了一套能夠鑽達所有目標並最大限度地減少摩阻和扭矩的鑽井設計方案。根據該方案，把2630m長的水平井段鑽到7500m深度，穿過6個目標區，總的方位角變化量達160°。
圖2.7 M-16井井身軌跡
我國從1996年12月開始，先後在南海東部海域油田進行了大位移井開發試驗，截至2005年底，已成功鑽成21口大位移井，其中高水垂比大位移井5口。為開發西江24-1含油構造實施的8口大位移井，其井深均超過8600m，水平位移都超過了7300m，水垂比均大於2.6，其中西江24-3-A4井水平位移達到了8063m，創造了當時（1997年）的大位移井世界紀錄。大位移井鑽井涉及的關鍵技術有很多，國內外目前研究的熱點問題包括：鑽井設備的適應性和綜合運用能力、大斜度（大於80°）長裸眼鑽進過程中井眼穩定和水平段延伸極限的理論分析與計算、大位移井鑽井鑽具摩擦阻力/扭矩的計算和減阻、成井過程中套管下入難度大及套管磨損嚴重等。此外大位移井鑽井過程中的測量和定向控制、最優的井身剖面（結構）設計、鑽柱設計、鑽井液性能選擇及井眼凈化、泥漿固控、定向鑽井優化、測量、鑽柱振動等問題也處在不斷探索研究之中。
（3）分支井鑽井技術
多分支井鑽井技術產生於20世紀70年代，並於90年代隨著中、小曲率半徑水平定向井鑽進技術的發展逐漸成熟起來。多分支井鑽井是水平井技術的集成發展。多分支井是指在一個主井眼（直井、定向井、水平井）中鑽出若干進入油（氣）藏的分支井眼。其主要優點是能夠進一步擴大井眼同油氣層的接觸面積、減小各向異性的影響、降低水錐水串、降低鑽井成本，而且可以分層開采。目前，全世界已鑽成上千口分支井，最多的有10個分支。多分支井可以從一個井眼中獲得最大的總水平位移，在相同或不同方向上鑽穿不同深度的多層油氣層。多分支井井眼較短，大部分是尾管和裸眼完井，而且一般為砂岩油藏。
多分支井最早是從簡單的套管段銑開窗側鑽、裸眼完井開始的。因其存在無法重入各個分支井和無法解決井壁坍塌等問題，後經不斷研究探索，1993年以來預開窗側鑽分支井、固井回接至主井筒套管技術得到推廣應用。該技術具有主井筒與分支井筒間的機械連接性、水力完整性和選擇重入性，能夠滿足鑽井、固井、測井、試油、注水、油層改造、修井和分層開採的要求。目前，國外常用的多分支系統主要有：非重入多分支系統（NAMLS），雙管柱多分支系統（DSMLS），分支重入系統（LRS），分支回接系統（LTBS）。目前國外主要採用4種方式鑽多分支井：①開窗側鑽；②預設窗口；③裸眼側鑽；④井下分支系統（Down Hole Splitter System）。
2.3.1.2 連續管鑽井（CTD）技術
連續管鑽井技術又叫柔性鑽桿鑽井技術。開始於20世紀60年代，最早研製和試用這一技術鑽井的有法國、美國和匈牙利。早期法國連續管鑽進技術最先進，1966年投入工業性試驗，70年代就研製出各種連續管鑽機，重點用於海洋鑽進。當時法國製造的連續管單根長度達到550m。美國、匈牙利製造的連續管和法國的類型基本相同，單根長度只有20～30m。
早期研製的連續管有兩種形式。一種是供孔底電鑽使用，由4層組成，最內層為橡膠或橡膠金屬軟管的心管，孔底電機動力線就埋設在心管內；心管外是用2層鋼絲和橡膠貼合而成的防爆層；再外層是鋼絲骨架層，用於承受拉力和扭矩；最外層是防護膠層，其作用是防水並保護鋼絲。另一種是供孔底渦輪鑽具使用的，因不需要埋設動力電纜，其結構要比第一種簡單得多。第四屆國際石油會議之後，美國等西方國家把注意力集中在發展小井眼井上，限制了無桿電鑽的發展。連續管鑽井技術的研究也放慢了腳步。我國於20世紀70年代曾開展無桿電鑽和連續管鑽井技術的研究。勘探所與青島橡膠六廠合作研製的多種規格的柔性鑽桿，經過單項性能試驗後，於1975年初步用於渦輪鑽。1978年12月成功用於海上柔性鑽桿孔底電鑽，並建造了我國第一台柔桿鑽機鑽探船。1979～1984年勘探所聯合清華大學電力工程系、青島橡膠六廠研究所和北京地質局修配廠共同研製了DRD-65型柔管鑽機和柔性鑽桿。DRD-65型柔管鑽機主要有柔性鑽桿、Φ146mm潛孔電鑽、鑽塔、柔桿絞車及波浪補償器、泥漿泵、電控系統和液控系統等部分組成。研製的柔性鑽桿主要由橡膠、橡膠布層、鋼絲繩及動力線組成。拉力由柔桿中的鋼絲骨架層承擔，鋼絲繩為0.7mm×7股，直徑2.1mm，每根拉力不小於4350N，總數為134根，計算拉力為500kN，試驗拉力為360kN。鑽進過程中，柔性鑽桿起的作用為：起下鑽具、承受反扭矩、引導沖洗液進入孔底、通過設於柔性鑽桿壁內的電纜向孔底電鑽輸送電力驅動潛孔電鑽運轉、向地表傳送井底鑽井參數等。
柔性鑽桿性能參數為：內徑32mm；抗扭矩不小於1030N·m；外徑85～90mm；單位質量13kg/m；抗內壓（工作壓力）40kg/cm2，曲率半徑不大於0.75m，抗外壓不小於10kg/cm2；彎曲度：兩彎曲形成的夾角不大於120°；額定拉力1000kN；柔桿內埋設動力導線3組，每組15mm2，信號線二根；柔桿單根長度為40、80m兩種規格。
Φ146mm型柔桿鑽機由Φ127mm電動機、減速器、液壓平衡器和減震器組成。動力是潛孔電鑽，它直接帶動鑽頭潛入孔底鑽井。Φ146mm孔底電鑽是外通水式，通水間隙寬5mm，通水橫斷面積為2055mm2。
與常規鑽井技術相比，連續管鑽井應用於石油鑽探具有以下優點：欠平衡鑽井時比常規鑽井更安全；因省去了提下鑽作業程序，可大大節省鑽井輔助時間，縮短作業周期；連續管鑽井技術為孔底動力電鑽的發展及孔底鑽進參數的測量提供了方便條件；在製作連續管時，電纜及測井信號線就事先埋設在連續管壁內，因此也可以說連續管本身就是以鋼絲為骨架的電纜，通過它可以很方便地向孔底動力電鑽輸送電力，也可以很方便地實現地面與孔底的信息傳遞；因不需擰卸鑽桿，因此在鑽進及提下鑽過程中可以始終保持沖洗液循環，對保持井壁穩定、減少孔內事故意義重大；海上鑽探時，可以補償海浪對鑽井船的漂移影響；避免了回轉鑽桿柱的功率損失，可以提高能量利用率，深孔鑽進時效果更明顯。正是由於連續管鑽井技術有上述優點，加之油田勘探需要以及相關基礎工業技術的發展為連續管技術提供了進一步發展的條件，在經過了一段時間的沉寂之後，20世紀80年代末90年代初，連續管鑽井技術又呈現出飛速發展之勢。其油田勘探工作量年增長量達到20%。連續管鑽井技術研究應用進展情況簡述如下。
1）數據和動力傳輸熱塑復合連續管研製成功。這種連續管是由殼牌國際勘探公司與航空開發公司於1999年在熱塑復合連續管基礎上開始研製的。它由熱塑襯管和纏繞在外面的碳或玻璃熱塑復合層組成。中層含有3根銅質導線、導線被玻璃復合層隔開。碳復合層的作用是提供強度、剛度和電屏蔽。玻璃復合層的作用是保證強度和電隔離。最外層是保護層。這種連續管可載荷1.5kV電壓，輸出功率20kW，傳輸距離可達7km，耐溫150℃。每根連續管之間用一種特製接頭進行連接。接頭由一個鋼制的內金屬部件和管子端部的金屬環組成。這種連續管主要用於潛孔電鑽鑽井。新研製的數據和動力傳輸連續管改變了過去用潛孔電鑽鑽井時，電纜在連續管內孔輸送電力影響沖洗液循環的缺點。
2）井下鑽具和鑽具組合取得新進展。XL技術公司研製成功一種連續管鑽井的電動井下鑽具組合。該鑽具組合主要由電動馬達、壓力感測器、溫度感測器和震動感測器組成。適用於3.75in井眼的電動井下馬達已交付使用。下一步設想是把這種新型電動馬達用於一種新的閉環鑽井系統。這種電動井下鑽具組合具有許多優點：不用鑽井液作為動力介質，對鑽井液性能沒有特殊要求，因而是欠平衡鑽井和海上鑽井的理想工具；可在高溫下作業，振動小，馬達壽命長；閉環鑽井時藉助連續管內設電纜可把測量數據實時傳送到井口操縱台，便於對井底電動馬達進行靈活控制，因而可使鑽井效率達到最佳；Sperry sun鑽井服務公司研製了一種連續管鑽井用的新的導向鑽具組合。這種鑽具組合由專門設計的下部陽螺紋泥漿馬達和長保徑的PDC鑽頭組成。長保徑鑽頭起一個近鑽頭穩定器的作用，可以大幅度降低振動，提高井眼質量和機械鑽速。泥漿馬達有一個特製的軸承組和軸，與長保徑鑽頭匹配時能降低馬達的彎曲角而不影響定向性能。在大尺寸井眼（＞6in）中進行的現場試驗證明，導向鑽具組合具有機械鑽速高、井眼質量好、井下振動小、鑽頭壽命長、設備可靠性較高等優點。另外還研製成功了一種連續軟管欠平衡鑽井用的繩索式井底鑽具組合。該鑽具組合外徑為in上部與外徑2in或in的連續管配用，下部接鑽鋌和in鑽頭。該鑽具組合由電纜式遙控器、穩定的MWD儀器、有效的電子定向器及其他參數測量和傳輸器件組成。電纜通過連續管內孔下入孔底，能實時監測並處理工具面向角、鑽井頂角、方位角、自然伽馬、溫度、徑向振動頻率、套管接箍定位、程序狀態指令、管內與環空壓差等參數。鑽具的電子方位器能在鑽井時在導向泥漿馬達連續旋轉的情況下測量並提供井斜和方位兩種參數。
其他方面的新進展包括：連續管鑽井技術成功用於超高壓層側鑽；增加連續管鑽井位移的新工具研製成功；連續管鑽井與欠平衡鑽井技術結合打水平井取得好效果；適於連續管鑽井的混合鑽機研製成功；連續管鑽井理論取得新突破。
2.3.1.3 石油勘探小井眼鑽井技術
石油部門通常把70%的井段直徑小於177.8mm的井稱為小井眼井。由於小井眼比傳統的石油鑽井所需鑽井設備小且少、鑽探耗材少、井場佔地面積小，從而可以節約大量勘探開發成本，實踐證明可節約成本30%左右，一些邊遠地區探井可節約50%～75%。因此小井眼井應用領域和應用面越來越大。目前小井眼井主要用於：①以獲取地質資料為主要目的的環境比較惡劣的新探區或邊際探區探井；②600～1000m淺油氣藏開發；③低壓、低滲、低產油氣藏開發；④老油氣田挖潛改造等。
2.3.1.4 套管鑽井技術
套管鑽井就是以套管柱取代鑽桿柱實施鑽井作業的鑽井技術。不言而喻套管鑽井的實質是不提鑽換鑽頭及鑽具的鑽進技術。套管鑽井思想的由來是受早期（18世紀中期鋼絲繩沖擊鑽進方法用於石油勘探，19世紀末期轉盤回轉鑽井方法開始出現並用於石油鑽井）鋼絲繩沖擊鑽進（頓鑽時代）提下鑽速度快，轉盤回轉鑽進井眼清潔且鑽進速度快的啟發而產生的。1950年在這一思想的啟發下，人們開始在陸上鑽石油井時，用套管帶鑽頭鑽穿油層到設計孔深，然後將管子固定在井中成井，鑽頭也不回收。後來，Sperry-sun鑽井服務公司和Tesco公司根據這一鑽井原理各自開發出套管鑽井技術並制定了各自的套管鑽井技術發展戰略。2000年，Tesco公司將4.5～13.375in的套管鑽井技術推向市場，為世界各地的油田勘探服務。真正意義的套管鑽井技術從投放市場至今還不到10年時間。
套管鑽井技術的特點和優勢可歸納如下。
1）鑽進過程中不用起下鑽，只利用絞車系統起下鑽頭和孔內鑽具組合，因而可節省鑽井時間和鑽井費用。鑽進完成後即等於下套管作業完成，可節省完井時間和完井費用。
2）可減少常規鑽井工藝存在的諸如井壁坍塌、井壁沖刷、井壁鍵槽和台階等事故隱患。
3）鑽進全過程及起下井底鑽具時都能保持泥漿連續循環，有利於防止鑽屑聚集，減少井涌發生。套管與井壁之間環狀間隙小，可改善水力參數，提高泥漿上返速度，改善井眼清洗效果。
套管鑽井分為3種類型：普通套管鑽井技術、階段套管或尾管鑽井技術和全程套管鑽井技術。普通套管鑽井是指在對鑽機和鑽具做少許改造的基礎上，用套管作為鑽柱接上方鑽桿和鑽頭進行鑽井。這種方式主要用於鑽小井眼井。尾管鑽井技術是指在鑽井過程中，當鑽入破碎帶或涌水層段而無法正常鑽進時，在鑽柱下端連接一段套管和一種特製工具，打完這一段起出鑽頭把套管留在井內並固井的鑽井技術。其目的是為了封隔破碎帶和水層，保證孔內安全並維持正常鑽進。通常所說的套管鑽井技術是指全程套管鑽井技術。全程套管鑽井技術使用特製的套管鑽機、鑽具和鑽頭，利用套管作為水利通道，採用繩索式鑽井馬達作業的一種鑽井工藝。目前，研究和開發這種鑽井技術的主要是加拿大的Tesco公司，並在海上進行過鑽井，達到了降低成本的目的。但是這種鑽井技術目前仍處於研究完善階段，還存在許多問題有待研究解決。這些問題主要包括：①不能進行常規的電纜測井；②鑽頭泥包問題嚴重，至今沒有可靠的解決辦法；③加壓鑽進時，底部套管會產生橫向振動，致使套管和套管接頭損壞，目前還沒有找到解決消除或減輕套管橫向振動的可靠方法；④由於套管鑽進不使用鑽鋌，加壓困難，所以機械鑽速低於常規鑽桿鑽井；部分抵消了套管鑽進提下鑽節省的時間；⑤套管鑽井主要用於鑽進破碎帶和涌水地層，其應用范圍還不大。
我國中石油系統的研究機構也在探索研究套管鑽井技術，但至今還沒有見到公開報道的成果。目前，套管鑽井技術的研究內容，除了研製專用套管鑽機和鑽具外，重點針對上述問題開展。一是進行鑽頭的研究以解決鑽頭泥包問題；二是研究防止套管橫向振動的措施；三是研究提高套管鑽井機械鑽速的有效辦法；四是研究套管鑽井固井辦法。
套管鑽井應用實例：2001年，美國謝夫隆生產公司利用加拿大Tesco公司的套管鑽井技術在墨西哥灣打了2口定向井（A-12和A-13井）。兩井成井深度分別為3222×30.48cm和3728×30.48cm。為了進行對比分析，又用常規方法打了一口A-14井，結果顯示，同樣深度A-14井用時75.5h，A-13井用時59.5h。表層井段鑽速比較，A-12 井的平均機械鑽速為141ft/h，A-13井為187ft/h，A-14井為159ft/h。這說明套管鑽井的機械鑽速與常規方法機械鑽速基本相同。但鑽遇硬地層後套管鑽井，鑽壓增加到6.75t，致使擴眼器切削齒損壞，鑽速降低很多。BP公司用套管鑽井技術在懷俄明州鑽了5口井。井深為8200～9500ft，且都是從井口鑽到油層井段。鑽進過程中遇到了鑽頭泥包和套管振動問題。
此外，膨脹套管技術也是近年來發展起來的一種新技術，主要用於鑽井過程中隔離漏失、涌水、遇水膨脹縮經、破碎掉塊易坍塌等地層以及石油開采時油管的修復。勘探所與中國地質大學合作已立項開展這方面的研究工作。
2.3.1.5 石油鑽機的新發展
國外20世紀60年代末研製成功了AC-SCR-DC電驅動鑽機，並首先應用於海洋鑽井。由於電驅動鑽機在傳動、控制、安裝、運移等方面明顯優於機械傳動鑽機，因而獲得很快的發展，目前已經普遍應用於各型鑽機。90年代以來，由於電子器件的迅速發展，直流電驅動鑽機可控硅整流系統由模擬控制發展為全數字控制，進一步提高了工作可靠性。同時隨著交流變頻技術的發展，交流變頻首先於90年代初成功應用於頂部驅動裝置，90年代中期開始應用於深井石油鑽機。目前，交流變頻電驅動已被公認為電驅動鑽機的發展方向。
國內開展電驅動鑽機的研究起步較晚。蘭州石油化工機器廠於20世紀80年代先後研製並生產了ZJ60D型和ZJ45D型直流電驅動鑽機，1995年成功研製了ZJ60DS型沙漠鑽機，經應用均獲得較好的評價。90年代末期以來，我國石油系統加大鑽機的更新改造力度，電驅動鑽機取得了較快發展，寶雞石油機械廠和蘭州石油化工機器廠等先後研製成功ZJ20D、ZJ50D、ZJ70D型直流電驅動鑽機和ZJ20DB、ZJ40DB型交流變頻電驅動鑽機，四川油田也研製出了ZJ40DB交流變頻電驅動鑽機，明顯提高了我國鑽機的設計和製造水平。進入21世紀，遼河油田勘探裝備工程公司自主研製成功了鑽深能力為7000m的ZJ70D型直流電驅動鑽機。該鑽機具有自動送鑽系統，代表了目前我國直流電驅動石油鑽機的最高水平，整體配置是目前國內同類型鑽機中最好的。2007年5月已出口亞塞拜然，另兩部4000m鑽機則出口運往巴基斯坦和美國。由寶雞石油機械有限責任公司於2003年研製成功並投放市場的ZJ70/4500DB型7000m交流變頻電驅動鑽機，是集機、電、數字為一體的現代化鑽機，採用了交流變頻單齒輪絞車和主軸自動送鑽技術和「一對一」控制的AC-DC-AC全數字變頻技術。該型鑽機代表了我國石油鑽機的最新水平。憑借其優良的性能價格比，2003年投放市場至今，訂貨已達83台套。其中美國、阿曼、委內瑞拉等國石油勘探公司訂貨達42台套。在國內則佔領了近2～3年來同級別電驅動鑽機50%的市場份額。ZJ70/4500DB型鑽機主要性能參數：名義鑽井深度7000m，最大鉤載4500kN，絞車額定功率1470kW，絞車和轉盤擋數I+IR交流變頻驅動、無級調速，泥漿泵型號及台數F-1600三台，井架型式及有效高度K型45.5m，底座型式及檯面高度：雙升式/旋升式10.5m，動力傳動方式AC-DC-AC全數字變頻。
⑶ 套管檢測
在深井鑽探過程中，由於鑽桿柱在套管內的長時間旋轉運動，鑽桿接頭等部位與套管內壁研磨，導致套管存在不同程度的磨損。鑽井時間越長，鑽桿作用在套管上的側向力就越大，由此引起的套管和鑽柱摩擦與磨損問題就越來越突出；同時化學腐蝕也越來越嚴重。所以對套管質量和使用中套管質量的檢測對超深井鑽探來說是非常重要的。
套管檢測包括：套管質量地面檢測和套管磨損井內檢測。
4.1.1 套管質量檢測
國內外的統計資料表明，盡管套管生產廠在套管出廠前進行過在線檢測，但由於種種原因，還有約3.5%～5.5%有缺陷的套管出廠。因此，在超深井鑽探施工中，必須採用先進的檢測手段對所用套管進行可靠的缺陷檢測。套管質量檢測需採用無損傷檢測方法。
（1）超聲波探傷方法
超聲波探傷儀的種類繁多，但在實際的探傷過程，脈沖反射式超聲波探傷儀應用最為廣泛。一般在均勻的材料中，缺陷的存在將造成材料的不連續，這種不連續往往又造成聲阻抗的不一致，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質的交界面上將會發生反射，反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關。
超聲波探傷常用的儀器設備是中國科學院武漢物理研究所科聲技術公司研製生產的多通道數字式超聲波探傷儀，它能滿足從多個探傷面同時進行多種缺陷的全面檢測的需要，並能實現自動掃描、數字化控制和數據採集，從而提高了探傷的速度和超聲波探傷的可靠性，可實現對被檢測件的自動探傷。
應用多通道數字式超聲波自動探傷技術進行原油套管的自動化檢測，應從如下3個方面考慮：①具有滿足石油套管進行自動探傷的超聲波自動探傷儀；②為石油套管自動探傷設計合理的超聲波探傷方法；③具有滿足自動探傷技術要求並配套的機械設備。目前，除螺紋和接箍部分的探傷需要進行試驗研究以外，其他部分均為較成熟的或可以實現的技術。
科聲公司生產的多通道數字式超聲波探傷儀具有5個特點，是應用超聲波自動檢測必須具備的條件：①儀器具有較高的重復頻率，能保證實現較高的檢測速度和探傷密度；②各個通道性能一致，確保讀數精確、可靠。在檢測過程中，對同樣的缺陷在不同的通道檢測時，應有同樣的結果，這樣就不會漏檢和誤檢，以便於缺陷的定量和設立探傷工藝標准；③適應能力強，在實際應用中往往要求使用不同的工作頻率、不同的量程范圍和不同的靈敏度，探傷儀能適應這些場合的探傷工作；④能自動進行傷波識別和報警，在自動探傷場合探傷人員監測傷波是不可取的，所以探傷儀的功能已經從對超聲回波的拾取、顯現，引申到了自動讀數、自動補償、自動定量、自動識別、自動報警；⑤抗干擾能力強，在工業現場往往有行車、電機等的存在，自動探傷機受電磁干擾、電源波動、機械振動、溫度和濕度變化的影響。自動探傷儀能在這種環境下連續工作，排除雜波干擾，能減少誤判和漏檢，進行自動探傷。
（2）漏磁探傷方法
漏磁探傷方法是繼超聲波後新發展起來的一種探傷技術，探傷的基本原理是通過外加強大的磁場對鐵磁性材料進行磁化，當被磁化的鐵磁材料存在缺陷時，即在材料表面形成漏磁場，通過檢測線圈或霍爾元件檢測到的漏磁場電流或電壓大小，反映出缺陷的大小和位置。其中直流局部磁化方法應用較多。
國外20世紀70年代中期開始研製實用的漏磁探傷設備，以後推出了多種漏磁探傷儀，比較有名的廠家是德國的Forster公司和美國的Tupboscope公司。目前國內使用漏磁探傷儀的廠家有上海寶山鋼管廠和成都無縫鋼管廠。分別使用Forster公司和Tupboscope公司的產品。
寶鋼套管、油管檢測是在其兩端未加工螺紋和未裝接箍之前的光管上進行的，檢測速度為3根/min，用漏磁檢測套管兩端不可檢測的盲區為10mm，然後用專用的磁粉探傷設備再檢測套管兩端350mm的部分。磁粉探傷5根管子同時進行，在1min內完成，然後用人工觀察缺陷。寶鋼的漏磁探傷設備有兩種類型，一種是探頭固定不動，管子直線通過；另一種是探頭直線運動，管子原地旋轉。寶鋼用漏磁探傷套管、油管時，嚴格執行API SPE 5CT標准，對各種規格、鋼級的套管、油管都按標准做出人工標准傷樣管，當被檢管子的規格和鋼級發生變化時，就要用樣管對儀器和探頭校準。寶鋼的漏磁探傷採用直流周向磁化的方法對套管、油管進行磁化，能檢測到管體內外表面及內部的縱向缺陷，如果發現表面有劃傷等缺陷時，要進行表面修磨，然後再進入檢測線檢測，如果剩餘壁厚大於87.5%t（t為套管壁厚），可以作為合格管出廠，否則報廢。
中國有色金屬工業總公司無損檢測中心開發研製了旋轉式漏磁探傷設備，並用於舊油管和舊鑽桿的檢測。這套檢測設備在勝利油田濱南採油廠投產並通過鑒定。這套自動探傷系統的特點是：①檢測速度10m/min，每2min檢測一根管；②分兩組探頭，一組檢測接箍，一組檢測管體，管體部分由8個探頭組成，管體旋轉速度和探頭移動速度合理匹配，保證覆蓋管體全表面；③磁化方法採用直流周向磁化，能檢測到內外壁的縱向缺陷；④對於舊油管、鑽桿，由於沒有統一的檢測標准，濱南採油廠暫定為剩餘壁厚小於70%t時判廢，並以此標准製作人工傷樣管；⑤設備具有聲光自動報警、波形記錄、對缺陷處自動作標記並具有數據統計、列印報表等功能；⑥採用變頻調速裝置及可編程式控制製作為整個機械設備的動力和控制手段；⑦磁化裝置至少連續工作10h不發熱，經退磁後，被檢測管子可以吸不住M3的螺母。
（3）渦流探傷方法
渦流探傷是用一個高頻振盪器供給激磁線圈激磁電流，並在被檢測件周圍形成激磁磁場，該磁場在被檢測件中感應出渦狀電流。渦流又產生自己的磁場，渦流磁場的作用抵消激磁磁場的變化。由於渦流磁場中包含著套管狀況不等的各種信息（如鋼管材料中存在的各種缺陷），儀器通過檢測線圈把渦流信號檢出，進行濾波、鑒相、放大等處理，並抑制非缺陷的各種雜訊信號（如材料性能的差異、運動不平穩等），以此來判別套管中缺陷的存在。渦流探傷有點探頭式和穿過式兩種基本方法。
渦流探傷應用於套管自動檢測生產線主要應考慮這樣幾個問題：①由於套管壁厚一般大於7mm（各種規格套管的壁厚不等），而渦流探傷的靈敏度是隨著缺陷的埋藏深度的增加而降低的，因此，要採用磁飽和技術提高渦流檢測的穿透深度，實現對整個套管壁厚的檢測；②由於渦流檢測對許多因素都很敏感，其中有些是由加工工藝造成的，如電導率、化學成分、磁導率以及幾何形狀等的變化；而另一些則是與管材無關的測試因素，如耦合狀況的改變，探頭與管子之間的振動等，因此，渦流探傷的信號處理和分析技術與漏磁技術相比要復雜一些，特別是對於像套管這樣大直徑的鋼管更是如此。
國內有很多單位，如上海有色金屬研究所、北京有色金屬研究設計院、廈門渦流檢測技術研究所等，相繼研究成功多種規格的渦流探傷儀，這些設備的技術性能都能滿足常規的探傷要求，某些先進設備的技術性能已達到國外20世紀80年代的水平。
4.1.2 套管磨損檢測
在井內的套管不可避免地受到不同方式、不同程度的傷害，甚至是損壞，一般包括機械損傷和化學損傷兩種。套管的機械磨損是由與套管內壁相接觸摩擦的其他物體引起的，主要是鑽桿、鑽桿接頭、底部鑽具組合、鋼纜及尾管等，而旋轉引起的磨損程度遠遠大於滑動導致的磨損；井內泥漿和地層流體會對套管造成一定的化學損傷，隨泥漿的化學成分和地層流體特性，對套管的腐蝕程度不同。隨著鑽井周期的延長，套管磨損程度加劇，如不採取措施，則會出現套管先期損壞的現象，嚴重的會使井報廢。套管損傷對井內安全影響很大，因此，超深井套管損傷的檢測顯得十分重要。
工程測井很多儀器都有套管質量和固井質量檢測功能，其性能和功能見表4.1。國外測井儀器耐溫、耐壓指標都較高，耐溫指標多為175℃。相比而言，國內儀器耐溫、耐壓指標較低，應注重研發耐溫超過150℃的儀器。
（1）MID-K測井儀
MID-K測井儀器是俄羅斯生產的進行多層套管傷害探測的測井設備，MID-K測井儀器共有3個測量探頭，包括1個縱向探頭和2個橫向探頭（圖4.1）。縱向探頭是對套管沿軸向的傷害進行測量；橫向探頭對套管橫切面上的損傷進行測量。測量的信息是感生電動勢的衰減譜，對衰減譜進行采樣得到多條不同時刻記錄的曲線，不同時間與管柱的徑向位置相對應。該測井儀根據不同位置管柱對應的不同衰減時間段對衰減譜進行放大，從而達到對不同位置管柱的探測，以3層管柱為例，可分為遠區、中區和近區，分別對應外層、中間和內層管柱。
表4.1 工程測井儀器一覽表
圖4.1 MID-K儀器結構示意圖
MID-K測井儀共記錄了5個不同區間和方向的感應電動勢時間衰減譜，包括3個不同時間區間的縱向探測器探測的感應電動勢衰減譜以及2個橫向探測器探測的感應電動勢衰減譜，由270條感生電動勢曲線組成，曲線間的采樣間隔為2.5ms（圖4.2）。
（2）PIT套管檢測儀
PIT（Pipe Inspection Tool，套管檢測儀）是一種磁法測井儀器，採用多個推靠式極板，用同時測量漏磁通和渦流的方法檢測套管內外壁的缺損（漏磁通法測量套管壁總的缺損，渦流法檢測內壁缺損），解釋腐蝕和穿孔狀況。由於採用極板，PIT儀器分3種規格，以適應不同的套管直徑。適應5in套管的儀器有8個極板，可分辨5mm孔眼，耐溫175℃，耐壓104MPa，長4.7m，質量160kg，最小通徑110mm，推薦測速1100m/h。PIT儀器的前身技術產品是國內早已引進的斯侖貝謝公司20世紀70年代儀器PAT。PAT儀器使用上下兩套極板組，對每個極板組只記錄兩個數據，即渦流量和漏磁通量。與PAT儀器的不同在於PIT對每個極板都記錄渦流量和漏磁通量，能顯示井周方向上套管腐蝕和穿孔的細節。儀器對套管變形不敏感。
圖4.2 MID-K測井解釋成果圖
（3）MIT多臂井徑成像儀
MIT（Multifinger Imaging Tool，多臂井徑成像儀）是英國Sondex公司生產並由哈里伯頓公司代理的40獨立臂井徑儀，採用相互獨立的機械測量臂帶動40個LVDT（線性變化差動變壓器）感測器分別測量套管內徑。儀器質量28kg，長1.6m，耐溫150℃，耐壓104MPa，外徑70mm，測量范圍76～190mm，半徑測量精度和解析度為0.76mm和0.08mm，推薦測速540m/h，縱向解析度2.5mm。與老式多臂井徑儀器不同，MIT對每一個測量臂分別給出測量結果，同時輸出40條半徑曲線以及最大、最小、平均半徑。儀器還有測量斜感測器，測量精度為4°。
（4）CAST-V井周聲波掃描儀
CAST-V（Circumferential Acoustic Scanning Tool-Visualization，井周聲波掃描儀）採用脈沖超聲回波方法對井壁進行掃描，可用於裸眼井和套管井，在套管井中可同時檢測套管和評價水泥膠結質量。CAST的旋轉探頭旋轉速度10周/s，每轉1周發射和接收200次超聲波，回波到達時間和幅度用於套管內壁成像，回波共振頻率用於計算套管壁厚，回波共振衰減時間用於評價套管-水泥環界面（I界面）膠結狀況。儀器長5.5m，外徑92mm，質量143kg，耐溫177℃，耐壓138MPa，可用於114～330mm井眼，垂向解析度7.6mm，推薦測速360m/h（圖4.3，圖4.4）。
（5）DHV井下可見光電視
DHV（Down Hole Video，井下可見光電視）的工作原理與常規攝像頭相同，採用光學聚焦系統和CCD感測器把可見光圖像轉換成電信號，並通過電纜傳送到地面；井下儀器還攜帶了照明光源。近年來DHV技術發展較快，鏡頭焦距可調，採用不沾油塗層和光源後置技術使圖像更清晰，廣角鏡頭在水中視角可達55°，信號傳輸由光纜改為普通單芯電纜，儀器耐溫、耐壓指標提高到了177℃、104MPa，外徑仍然為43mm。
圖4.3 超聲成像套管測井解釋
圖4.4 套管片狀腐蝕與點狀腐蝕的超聲波成像
DHV相當於在井下儀器上安裝了人的眼睛。在井下流體透明度比較好的情況下，可以清楚地見到井下落物的魚頂、套管射孔孔眼及有無石油或天然氣產出。如果有石油產出，可以見到油泡在射孔孔眼處斷斷續續地冒出；如果有天然氣產出，可以見到斷斷續續的白色泡狀產出物，如泉眼裡冒出的氣泡一樣；如果套管有破裂或錯斷，還可以見到破裂或錯斷口，甚至可以見到破裂口或錯斷口處流體進入情況（圖4.5）。
圖4.5 套管破裂井下電視照片
（6）數字化套管探傷儀
DVRT可以確定套管是內傷還是外傷，損傷穿透深度，損壞點准確位置等。對孔洞直徑為9.5mm，相對穿透深度為30%以上的損傷均能做出正確判斷。
DVRT套管探傷儀（圖4.6）是由美國Atlas Wireline Services最新研製生產的數字化套管探傷儀，它由一個安裝在心軸保護箱內的電磁鐵和探測器及三部分電子線路組成。其中兩個電子線路部分（分為上下兩部分）也安裝在心軸保護箱內，另一個控制器部分電子線路安裝在一個單獨的保護箱內，並與心軸的頂端相連，電子線路部分是經過特殊設計，可適用於4種不同心軸尺寸的DVRT儀器。
DVRT儀器的心軸由許多獨立的極板組成，並以兩個一組相互搭接的方式排列，以保證對套管四周進行全方位探測，每個極板上裝有兩個直流通量泄漏測試器及兩個渦流測量線圈（EC）。
數字化套管探傷儀通過測量直流通量的泄漏來確定套管損傷的穿透程度。為了保證能對套管四周的腐蝕損傷程度進行全面而完整的測量，DVRT採用了很高的采樣速率，可同時記錄12道或24道測量數據。測量時根據儀器心軸的大小可進行12道或24道渦流（EC）測量，用來確定直流通量泄漏是發生在套管的內表面還是外表面，從而進一步確定套管是內傷還是外傷。其中114mm和140mm兩種心軸同時記錄12道FL（直流通量泄漏）和12道EC，而178mm和219mm兩種心軸記錄24道FL和24道EC。每一道波形記錄都被完整地保存下來。所有波形均在井下數字化後傳至地面，再經測井分析專用軟體進行現場分析或後處理，在提供高質量顯示結果的解釋報告同時，可幫助現場進行決策，明顯提高了工作效率。
（7）數傳工程測井組合儀
數傳工程測井組合儀由儀器頭、磁性定位器、扶正器、方位儀、遙測儀、井壁超聲成像測井儀及聲波井徑儀幾個部分組成。
圖4.6 DVRT測井儀器
儀器的主要技術指標：外徑Φ90mm；工作環境溫度-35～150℃；耐壓75MPa；方向角范圍及精度為0°～360°、±6°/h；聲波井徑精度±1.5mm；聲波井徑范圍90～180mm；孔眼分辨能力≥8mm；縱向裂縫的分辨能力≥2mm；適用介質為油、水、泥漿（密度≤1.4g/cm3）。
數傳工程測井組合儀進行多參數組合，能准確地指示出井身狀況及套損方向，更直觀、形象、具體地檢測出各種程度和各種類型的套損及其方位，可為油水井套損機理、預防、修井、報廢等提供詳實可靠的資料。
⑷ 石油鑽桿都檢測那些項目
一種在役石油鑽桿檢測分級評價方法，它包括下列步驟：一、石油鑽桿檢測准備工作；二、鑽桿內、外接頭數據測量；三、鑽桿管體數據測量；四、鑽桿接頭螺紋及密封台肩面檢查及修復；五、鑽桿直線度的測量及鑽桿水眼目測、疏通；六、對鑽桿內外螺紋接頭至管體中央1.2米范圍內壁腐蝕進行檢查；七、鑽桿超聲波檢測；八、鑽桿管體電磁感應檢測；九、鑽桿接頭螺紋磁粉檢測；十、電磁探傷異常疑問區和內窺儀檢測鑽桿兩端1.2米范圍內壁腐蝕復查；十一、檢測資料整理並分級標識；十二、分級統計及報告書的撰寫。本發明的有益效果是：對舊品在役石油鑽桿進行綜合全面檢測分級評價，可有效地避免了在役石油鑽桿在油田鑽井工程中頻繁出現各類事故的現狀。 http://www.patent-cn.com/2007dec/CN101086202.shtml
⑸ 鑽桿無損檢測方法分析
5.2.1 鑽桿體檢測
5.2.1.1 鑽桿體探傷
據有關資料，由於積膚效應，渦流檢測法對鑽桿內壁損傷不靈敏，對壁厚＞6mm的管材檢測效果更差。鑽桿壁厚＞6mm時，對鑽桿體的探傷不能選用渦流檢測法。
5.2.1.2 鑽桿管壁測厚
對鑽桿柱的檢測應該包括鑽桿壁厚的檢測。用磁通法測厚其檢測精度很低；當鑽桿偏磨時，其檢測結果誤差更大。原因主要是磁通測量的是平均壁厚，而偏磨是局部壁厚的減小。因此，一般應盡量避免採用。
鑽桿管壁測厚可採用超聲波法。但由於鑽桿體屬於管材類且表面積大，要識別鑽桿的偏磨需要對鑽桿體全程全斷面測量，需要採用多通道超聲自動測厚系統，因此效率較低。
5.2.2 鑽桿兩端和接頭的探傷
對鑽桿兩端絲扣部分的探傷可使用磁粉探傷和超聲波探傷法。前者一般用在檢測中心對鑽桿絲扣或接頭外表面和絲扣部分的探傷，特點是對絲扣的探傷速度快、直觀；缺點是只能探出表面或近表面損傷。後者主要用於現場對絲扣和接頭的探傷，優點是檢測儀輕便、可同時探測內外部缺陷；缺點是超聲波探測絲扣還無統一的標准及現成檢測裝置可用。實際探測時，一般是用戶根據絲扣螺紋形式和錐度選擇同等錐度的超聲探頭，探測過程中應始終保持探頭錐度方向與被測螺紋錐度方向的一致性。另外，作為檢測前的校驗儀器和確定檢測靈敏度用的對比試塊，是不可缺少的量具和程序。另外，超聲波探傷法檢測速度慢，且由於絲扣的特殊結構要求探測工藝較高，經過專門培訓認證的人員才可做到。
5.2.3 鑽柱現場快速檢測可行性分析
5.2.3.1 繩索取心鑽桿
繩索取心技術是我國鑽探領域主要的技術成果之一，大陸科學鑽探先導孔可能部分採用繩索取心鑽桿。對繩索取心鑽柱的檢測成為主要研究對象之一。調研發現，對採油管損傷的漏磁無損檢測技術在國內外都已成熟，既可實現台架檢測也可實現井口下管過程實時監測。繩索取心鑽桿在結構上與採油管有相似之處：即均為兩端帶絲扣、基本外平的細長無縫鋼管。因此，渦流、金屬磁記憶、漏磁無損檢測方法可以適用於對繩索取心鑽桿的損傷檢測。特別是，金屬磁記憶檢測方法對在役鐵鑽桿由於材料不連續性（缺陷）或外力而導致應力集中，以全新的快捷檢測方式，給出設備疲勞損傷的早期診斷，評價鑽桿的使用壽命。
另一方面，與石油鑽柱相比，繩索取心鑽柱的損傷類型與前者是一致的，主要有縱向、橫向裂紋、磨蝕、偏磨、螺紋、接箍損傷、腐蝕斑點以及應力集中等。但結構上兩者差別較大：石油鑽井用鑽桿，其絲扣部分比鑽桿體直徑大，鑽柱的磨損主要集中在鑽桿的絲扣部分和焊接部位及接頭；繩索取心鑽桿的壁厚比同直徑的石油鑽桿薄，其絲扣部分與鑽桿體的內徑或外徑是基本相同的，就是說，繩索取心鑽柱體和接頭的磨損幾率是相等的。因此，對繩索取心鑽柱的檢測，應包括接頭、鑽桿絲扣和整個鑽桿體，其檢測工作量遠比石油鑽柱檢測大很多。對繩索取心鑽柱的檢測，其主要矛盾是如何提高檢測速度，一般應不小於0.20m/s。
對繩索取心鑽柱的損傷進行無損檢測，必須採用自動檢測裝置（繩索取心鑽桿的基本內外平的結構較為適合使用自動檢測方法），以滿足實際檢測對速度的要求。
針對鑽桿接頭、接頭螺紋的檢測，可以用每條螺紋一個檢測渦流和磁記憶通道進行旋轉一周的探傷方式，一次掃查即可同時檢測出接頭螺紋的缺陷與疲勞應力集中狀態，是目前最為有效的接頭及接頭螺紋組合檢測方法。
5.3.2.2 API石油鑽桿
超深井科學鑽探將會使用API石油鑽桿或類似的改進產品。API石油鑽桿的檢測與繩索取心鑽桿不同。
（1）石油鑽桿與繩索取心鑽桿的區別
繩索取心鑽桿一般為內外平的薄壁結構，檢測裝置的通孔直徑只需考慮鋼管外徑即可，但石油鑽桿柱由鑽桿和接頭構成，接頭外徑大於鑽桿外徑，整個鑽桿柱屬於非同徑管材，安裝檢測裝置時其通孔直徑需按鑽桿柱中直徑最大部分（如接頭或穩定器等）的外徑設計，檢測方法的選擇要同時考慮到對接頭外徑、接箍外徑和鑽桿體外徑等的檢測。即使在井口安裝鑽桿柱漏磁檢測裝置，也只能對鑽桿體部分進行探傷，而對鑽桿兩端（包括絲扣）和接頭等部分不能進行有效探傷，這是由於絲扣部分也會產生較大漏磁通的緣故。
（2）繩索取心鑽桿、石油鑽桿與採油管的工況比較
採油管沒有外徑的偏磨和圓周磨損問題，所以採油管不需對管壁進行測厚。由於在鑽進和起下鑽過程中鑽桿柱與孔壁或套管間易產生磨損，當鑽桿柱嚴重彎曲時易產生偏磨現象，對鑽桿柱的檢測必須解決鑽桿壁厚的測厚問題。用磁通法測厚其檢測精度低，這是難以實現在井口對鑽桿進行實時測厚的主要原因。另外，鑽井施工與下油管施工工況不同，一個鑽孔其起下鑽工況需要重復多次，對鑽桿柱檢測也需要重復多次；鑽進過程中有沖洗液循環介質參與；鑽進過程鑽機和鑽柱系統振動顯著。如在井口安裝鑽桿柱檢測裝置，其工作環境是非常惡劣的。特別是，由於漏磁檢測屬於感測器接觸檢測，在人工操作控制起下鑽速度時，要及時改變感測器通孔直徑是困難的。另外，一般測量裝置安裝在轉盤下方、泥漿槽上方，轉盤平面的實際高度可能要增加，給施工帶來不便。實際上，只有起下鑽過程自動化時鑽桿柱井口實時檢測才有可能。下採油管施工過程則工況單一、採油管外平，井口周圍無沖洗液介質，容易在井口安裝採油管檢測裝置並在下管過程中實時檢測採油管損傷狀況。
⑹ 石油鑽桿長度是多少
石油鑽桿長度分為三種（根據最新鑽桿標准api（美國石油協會總稱）5DP規范）：
R1 6.10~7.01米
R2 8.84~9.75米
R3 12.19~13.72米
鑽桿是尾部帶有縲紋的鋼管，用於連接鑽機地表設備和位於鑽井底端鑽磨設備或底孔裝置。鑽桿的用途是將鑽探泥漿運送到鑽頭，並與鑽頭一起提高、降低或旋轉底孔裝置。鑽桿必須能夠承受巨大的內外壓、扭曲、彎曲和振動。在油氣的開采和提煉過程中，鑽桿可以多次使用。
光管和原鋼管材在經過多次加工步驟後被製成鑽桿。首先，通過鋼管加厚工序的處理， 光管外表面向內彎，鋼管管壁加厚。下一步，進行螺紋加工並鍍上能夠增加強度的銅。然後進行非破壞性質量控制檢驗，隨後進行鋼管管體接頭的焊接。而後，管體會經歷焊接熱處理和焊接最終處理，以消除焊接殘余壓力。在對成品鑽桿進行渡漆和包裝前要對鋼管成品進行其他的一些檢測，包括硬度測試，壓力測試和非破壞性測試。
⑺ 現場鑽柱快速探傷檢測方案
5.3.1 井口實時監測
一般指在回次起鑽時對井內鑽桿同時進行監測。這種檢測法的優點是：不需要專門的鑽桿檢測台架；也不需要額外的檢測工序和時間。但由於深井起下鑽速度較快，一般應不小於1m/s，要求井口檢測裝置也應有如此高的檢測速度；另外，井口環境最惡劣：受振動、沖擊、泥漿、岩粉等影響，要求檢測裝置抗干擾能力強，安全性好。
從檢測技術方面分析，除檢測速度外，其技術關鍵主要是解決鑽桿在連接狀態下的絲扣探傷問題（包括接頭和接箍兩種連接情況）。需要進行鑽柱管材井口檢測輔助設備的研發才能得以實現，這一檢測方案的一次性投資較大。
5.3.2 井場台架檢測
其檢測原理與井口檢測是相同的，它們的主要區別有：井場台架檢測要求鑽桿水平放置或移動；台架檢測時每次只能檢測單根鑽桿；檢測速度一般較低；井場台架檢測環境較井口好，受振動、沖擊和泥漿等的影響較小；不受鑽井起下鑽工序和時間的限制，可根據需要隨時檢測；井場台架檢測前可對鑽桿作簡單的處理，如清洗、晾乾等。
5.3.3 檢測中心或管子站檢測
這一檢測法與井場台架檢測法在檢測原理、檢測過程等方面都非常相似，它們的主要區別在於檢測設備的規模大小上。井場台架檢測設備一般以輕便、結構簡單、功能單一、易於搬運、使用方便為主要特徵；而檢測中心或管子站的檢測設備一般以重型、結構復雜、功能齊全、相對固定、佔地大等為主要特徵。鑒於渦流、金屬磁記憶、漏磁無損檢測技術自身「在線快速非接觸測量」的檢測特性，目前已在一定范圍內應用於石油鑽井領域；結合繩索取心鑽桿的內外平結構特點，適合使用自動檢測方法以滿足實際檢測對速度的要求。
5.3.4 推薦的檢測設備
針對超深井現場鑽柱快速探傷，建議採用以漏磁檢測為主，渦流、金屬磁記憶檢測為輔助的井口實時綜合檢測方法，採用EEC/SMART-2004智能型多功能電磁檢測儀（智能磁記憶/常規渦流/遠場渦流/漏磁檢測儀），設計專門的漏磁、渦流、磁記憶組合探頭機械裝置，設置在井口，可在鑽桿垂直提升過程中進行實時綜合全面檢測（鑽柱表面有泥漿等吸附物），鑽桿一次通過檢測系統，即可檢測出鑽桿內外壁缺陷、腐蝕、壁厚減薄、應力集中及早期疲勞損傷等。
該儀器對在役設備由於材料不連續性（缺陷）而導致應力集中，表面、亞表面缺陷，可檢測給出設備疲勞損傷的早期診斷，可用於帶防腐層焊縫及母材裂紋的檢測、裂紋深度測量以及鍋爐壓力容器、管道、軸承、鋼軌、吊鉤、齒輪對及其他各種在役鐵磁性金屬構件的檢測。儀器的主要技術參數如下：
（1）磁記憶檢測
測量通道數：8個，可擴展128至通道；最小測距：1mm；最大測距：150mm；最大掃描速度：0.5m/s。
（2）渦流檢測/遠場渦流檢測
測量通道數：8個，可擴展128至通道；2個獨立可選頻率范圍：64Hz～5MHz（遠場頻帶5～5kHz）；探頭激勵范圍：0～12V；增益：0～90dB，每擋0.5dB；具多通道高、低通數字濾波功能，具探頭自動校準功能，自動/手動幅度和相位測量，非等幅相位/幅度報警。
（3）漏磁檢測（低頻電磁場）
通道數：8個，可擴展128至通道；增益：90dB，步進0.5dB；高通濾波：0～500Hz；低通濾波：10Hz～10kHz。
⑻ 石油鑽機液壓轉盤速度和扭矩怎麼檢測
（一）鑽機（1）鑽探機械主要包括哪些？如何選用？鑽探機械主要包括鑽機、泥漿泵、動力機（柴油機或電動機）和鑽塔等。選擇鑽探機械，應根據鑽探目的、孔深、鑽孔結構以及地形運輸等條件。首先確定鑽機類型，其它設備隨鑽機類型配備。（2）國產鑽機產品型號如何表示？國產鑽機產品型號由類別標志、結構特點及主要參數或系列序號構成。類別標志、結構特點以漢語拼音字母表示。主要參數或系列序號以數字表示，其間以「－」相連。產品改型後，其原型後加短橫並分別注1、2、3……表示。型號漢語拼音字母不超過三個字母，排列第一位是類別標志，第二位是第一特徵代號，第三位是第二特徵代號，後面的數字表示定型產品的序號，例如岩心鑽機：100米標1，300米標2、600米標3，1000米標4，1500米標5，2500米標6，未形成系列的以主參數表示。常用國產鑽機的類別標志和特徵代號如下：X代表岩心鑽機（岩心）Sz代表砂礦鑽機（砂鑽）S代表水文鑽機（水文）G代表工程鑽機（工程）K代表坑道鑽機（坑道）Q代表淺孔鑽機（淺鑽）R代表地熱鑽機（地熱）第一特徵代號表示傳動機構：B表示手把手輪操縱、機械傳動Y表示液壓操縱、機械傳動JD表示機械動力頭D表示全液壓動力頭P表示轉盤第二特徵代號表示裝載及其它C表示車裝例如：SPC－300－主參數（300M）∣∣∣———第二特徵代號（車裝）∣——第一特徵代號（轉盤）————類別標志（水文）（3）岩心鑽探用鑽機有哪些要求？a、要滿足各種鑽進工藝要求，轉速級檔要多，能適應最優鑽進規程；b、盡可能輕便化，要求結構緊湊，體積小，重量輕，可拆性好，特別是可拆部件重量要輕，便於安裝、拆卸和運輸。c、配套儀表齊全：各種儀表靈敏、耐用，指示准確；d、結構要簡單、布局合理，操作方便、安全可靠；便於維修和保養。（4）鑽機的基本組成部分有哪些？起什麼作用？a、回轉機構：回轉鑽具帶動鑽頭在孔底工作；b、給進機構：調整鑽頭在孔底工作所需要的鑽壓和控制給進速度；c、升降機構：用以完成鑽具、套管和附屬工作的升降。有的鑽機還利用升降機構控制給進速度和給進壓力。d、機架：根據鑽機整體布局的特點，將上述各部件組裝成一至兩個整體，達到結構緊湊、便於安裝、拆卸的要求。（5）、鑽機按給進機構不同，可分哪幾類？a、油壓給進鑽機b、鋼繩給進鑽機c、手把式給進鑽機d、螺旋差動給進鑽機e、全液壓動力頭鑽機目前鑽探生產中油壓給進鑽機應用最為廣泛，全液壓動力頭鑽機是發展方向。（6）XY－4型鑽機有什麼特點？a、鑽機具有較高的轉速和較合理的轉速范圍，轉速級數較多（正轉八級），除適應金剛石鑽進外，還能滿足硬質合金、鋼粒鑽進和各種工程鑽孔的要求；b、鑽機重量較輕，可拆性較好，鑽機可分解成九個整體部件，最大部件重量為218㎏，便於搬遷，適於山區工作；c、鑽機具有兩級反轉速度，便於處理孔內事故，可以減輕勞動強度，而且比較安全；d、鑽機結構簡單、布局緊湊、便於維修、保養和修理；e鑽機操作靈活可靠，並配有各種儀表利於掌握孔內情況；f、鑽機重心低，穩定性好，移車平穩，牢固可靠。（7）XY－4型鑽機主要技術性能有哪些？a、鑽進深度：用Φ42鑽桿，可鑽進孔深1000米，用Φ50鑽桿，可鑽進孔深700米。b、立軸轉速：當輸入軸轉速1500轉／分時，正轉低速有四級：101、187、267、388轉／分；反轉低速83轉／分；反轉高速251轉／分。c、立軸最大上頂能力8000公斤；最大下壓能力6000公斤；d、提升能力及速度：單繩提升能力：3493、1900、1326、912公斤；提升速度：（第三層）為0.82、1.51、2.16、3.14米／秒。（8）XY－4型鑽機機械傳動系統結構特點有哪些？a、該鑽機由離合器、變速箱、分動箱、回轉器、升降機、機架及液壓系統等主要部件組成，各部件之間採用花鏈、方向軸和止口壓板連接，便於拆卸和安裝；b、動力機通過彈性聯軸節和離合器將動力傳遞至變速箱，經齒輪變速和傳遞，變速箱輸出軸可獲得四個正轉速度和一個反轉速度；c、變速箱和分動箱之間用兩個萬向軸相連，回轉器可獲得高速檔和低速檔正轉八級和兩個反轉速度。d、具有自動定心式油壓卡盤、較強起拔能力的行星式卷揚機和操作方便、使用可靠的離合器。e、鑽機工藝適應性較強，使用范圍較廣。（9）SPJ－300鑽機由哪幾部分組成？主要技術規格有哪些？SPJ－300鑽機由動力機、泥漿泵、絞車、轉盤和鑽塔所組成。該鑽機主要技術規格如下：鑽進深度300米開孔直徑500毫米轉盤轉速正、反各40、70、128轉／分主卷揚提升能力（單繩）3噸副卷揚提升能力（單繩）2噸鑽塔高度13米動力機65馬力柴油機或40千瓦電動機泥漿泵BW250型2台或BW600／30型1台（10）SPJ－300鑽機動力如何傳遞？該鑽機動力經動力機輸出經傳動軸分成兩路，一路由兩組5根B型三角帶傳至二台沉漿泵，另一路由5根C型三角帶傳至變速箱離合器。經變速後再由兩路傳出；一路經萬向軸傳給轉盤，一路由齒輪傳給主卷揚和副卷揚。（11）SJP－300鑽機有哪些特點？SJP－300鑽機是我國水文水井鑽機中鑽進效率較高的一種，應用較廣。可拆性強；適於交通不便地區；鑽塔可整體豎起，有較牢固的台板。但整個設備笨重，實現的鑽進方法單一。（12）鑽機在使用前應檢查哪些部位？a、檢查橫、立軸齒輪、齒筒、卡盤、頂絲、卡瓦、滑軌、導向桿是否清潔良好；b、檢查變速箱、回轉器、油路系統連接處是否漏油及油箱的油量是否合適；c、檢查制動裝置、摩擦離合器、鎖緊機構及分動機構是否可靠，必要時進行調整；d、用人力轉動機器，檢查各機件的作用是否靈活可靠，如阻力過大或有雜音等異常現象時，必須予以消除。（13）鑽機在運轉中應注意哪些事項？a、接合離合器或使工作輪轉動時，必須輕、勻、平穩；b、變換轉速、接合橫、立軸箱和變換各分動手柄時，必須將離合器置於分離位置或使工作輪停止轉動後進行；c、使用升降機時，禁止左、右手把同時下壓；d、齒輪油泵開動後，應注意油壓表和孔底壓力指示器的反應。鑽進過程中，孔底需要增、減壓力時，應逐步調節，不得突然增降；利用油壓系統快速提動立軸（快速倒桿）時，只准在原負荷的情況下進行，以防機件損壞；e、XY型鑽機移動前，應先松開鎖緊機構，並將導軌擦凈，塗上潤滑油；移動後必須鎖緊；f、隨時注意機器各部有無沖擊聲；變速箱、軸承、軸套和橫、立軸齒輪箱等，有無超過燙手溫度（60℃），如超過應予以排除；g、各油壓操縱手柄不得同時使用；XY－4鑽機轉速表不能反轉，如回轉器反轉應將其軟軸卸下，以防損壞轉速表；h、鑽機維護保養應嚴格按要求進行，確保鑽機運轉正常。
⑼ 石油鑽桿錐度螺紋有什麼檢測方法
首先定位你的螺紋起點 然後輸入 螺紋指令如 G33 x_螺紋終點尺寸 z螺紋終點尺寸 R螺紋終點和起點的半徑/2 K- 螺距. 例如 加工 外徑大頭外徑為100 小頭外徑為90 長度為 100的 錐度螺紋 首先我們計算此錐度為 （100-90）/100=0.1 此錐度為1:10的錐度 也就是 z向前進10毫米 X向增加1毫米 X終點外徑是 X100 X螺紋起點外徑為88 z起點為20 螺距為3的錐度螺紋
G0 X88. Z20.
G33 X100. Z-100. R-11 F3.
或
G0 X110 Z20.
G92 X88 Z-100 R-11 F3
X87
x86
.
.
.
.
x82.5
G0 X500 Z200.
G28 U0.
⑽ 石油平台起下鑽桿流程
石油平台起下鑽桿流程：提升空吊卡,當游車接近二層台時,先摘滾筒離合器,後降低滾筒轉速,觀察監視器內游車過二層平台。當井架工發出停車信號時剎車,井架工拉出下井， 檢查井架梯子、欄桿、指梁、操作台和二層平台的固定是否牢靠等檢查工作。
檢查液壓大鉗,B型大鉗鉗頭,鉗牙,鉗尾繩,液壓站。
做好安全防護。