⑴ 油田钻杆是什么材质的,用什么焊条
油田钻杆是高碳高合金钢材质，选用WEWELDING 600焊条焊接。
焊条选用3.2毫米直径的焊条焊接，电流在100-120A，采用冷焊焊接工艺焊接即可。
WEWELDING600特种合金钢焊条的应用
适用于焊接工具和模具、高速工具钢、热作工具钢、锰钢、铸钢、T-1钢、耐震钢、钒-钼钢、弹簧钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、未知钢、以及各种不同类型钢材之间的焊接等。如用于高压阀门、断裂螺栓的清除、轴的改造等等，效果非常理想。
WEWELDING600特种合金钢焊条的技术参数
抗拉强度：125,000 psi （862MPa）
屈服强度： 90,000 psi (620MPa)
延伸率：35%
焊后硬度：HRC23 (工作硬化后达到HRC47)
电源选择：交直流两用，直流时直流反接
WEWELDING600特种合金钢焊条的工艺参数
直径（毫米） φ2.4 φ3.2 φ4.0
电流（安培） 40-80 65-120 90-150
包装重量（磅） 2 2 2
WEWELDING600特种合金钢焊条的适用工艺
1、WEWELDING 600合金钢焊条（简称威欧丁600焊条）具有非常有利的热胀冷缩率，可使裂缝和扭曲最小。
2、在焊接对裂纹敏感的表面硬化金属时，作低层焊缝是理想的选择。
3、斜切厚重零件，形成一个90度的V形凹槽。
4、焊接高碳钢前须预热200℃；焊接弹簧钢时要控制焊接温度，以防弹簧软化。
5、维持短的电弧长度，并使用窄焊道以防止过热。
6、在除去熔渣之前，先让焊接部位冷却。
⑵ 石油钻井技术
《中国国土资源报》2007年1月29日3版刊登了“新型地质导向钻井系统研制成功”的消息。这套系统由3个子系统组成：新型正脉冲无线随钻测斜系统、测传马达及无线接收系统、地面信息处理与决策系统。它具有测量、传输和导向三大功能。在研制过程中连续进行了4次地质导向钻井实验和钻水平井的工业化应用，取得成功。这一成果的取得标志着我国在定向钻井技术上取得重大突破。
2.3.1.1 地质导向钻井技术
地质导向钻井技术是20世纪90年代发展起来的前沿钻井技术，其核心是用随钻定向测量数据和随钻地层评价测井数据以人机对话方式来控制井眼轨迹。与普通的定向钻井技术不同之处是，它以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹，而不是按预先设计的井眼轨迹进行钻井。地质导向钻井技术能使井眼轨迹避开地层界面和地层流体界面始终位于产层内，从而可以精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。实现地质导向钻井的几项关键技术是随钻测量、随钻测井技术，旋转导向闭环控制系统等。
随钻测量（MWD）的两项基本任务是测量井斜和钻井方位，其井下部分主要由探管、脉冲器、动力短节（或电池筒）和井底钻压短节组成，探管内包含各种传感器，如井斜、方位、温度、震动传感器等。探管内的微处理器对各种传感器传来的信号进行放大并处理，将其转换成十进制，再转换成二进制数码，并按事先设定好的编码顺序把所有数据排列好。脉冲器用来传输脉冲信号，并接受地面指令。它是实现地面与井下双向通讯并将井下资料实时传输到地面的唯一通道。井下动力部分有锂电池或涡轮发电机两种，其作用是为井下各种传感器和电子元件供电。井底钻压短节用于测定井底钻压和井底扭矩。
随钻测井系统（LWD）是当代石油钻井最新技术之一。Schlumberger公司生产的双补偿电阻率仪CDR和双补偿中子密度仪CDN两种测井系统代表了当今随钻测井系统的最高水平。CDR和CDN可以单独使用也可以两项一起与MWD联合使用。LWD的CDR系统用电磁波传送信息，整套系统安装在一特制的无磁钻铤或短节内。该系统主要包括电池筒、伽马传感器、电导率测量总成和探管。它主要测量并实时传输地层的伽马曲线和深、浅电阻率曲线。对这些曲线进行分析，可以马上判断出地层的岩性并在一定程度上判断地层流体的类型。LWD的CDN系统用来测量地层密度曲线和中子孔隙度曲线。利用这两种曲线可以进一步鉴定地层岩性，判断地层的孔隙度、地层流体的性质和地层的渗透率。
旋转导向钻井系统（Steerable Rotary Drilling System）或旋转闭环系统（Rotary Closed Loop System，RCLS）。常规定向钻井技术使用导向弯外壳马达控制钻井方向施工定向井。钻进时，导向马达以“滑行”和“旋转”两种模式运转。滑行模式用来改变井的方位和井斜，旋转模式用来沿固定方向钻进。其缺点是用滑行模式钻进时，机械钻速只有旋转模式钻进时的50%，不仅钻进效率低，而且钻头选择受到限制，井眼净化效果及井眼质量也差。旋转导向闭环钻井系统完全避免了上述缺点。旋转导向钻井系统的研制成功使定向井钻井轨迹的控制从借助起下钻时人工更换钻具弯接头和工具面向角来改变方位角和顶角的阶段，进入到利用电、液或泥浆脉冲信号从地面随时改变方位角和顶角的阶段。从而使定向井钻井进入了真正的导向钻井方式。在定向井钻井技术发展过程中，如果说井下钻井马达的问世和应用使定向钻井成为现实的话，那么可转向井下钻井马达的问世和应用则大大提高了井眼的控制能力和自动化水平并减少了提下钻次数。旋转导向钻井系统钻井轨迹控制机理和闭环系统如图2.5所示。
目前从事旋转导向钻井系统研制的公司有：Amoco、Camco、Baker Hughes Inteq、Cambridge Drilling Automation以及DDD Stabilizers等。这些公司的旋转导向闭环钻井系统按定向方法又可分为自动动力定向和人工定向。自动动力定向一般由确定钻具前进方向的测量仪表、动力源和调节钻具方向的执行机构组成。人工定向系统定向类似于导向马达定向方法，需要在每次连接钻杆时进行定向。两种定向系统的定向控制原理都是通过给钻头施加直接或间接侧向力使钻头倾斜来实现的（图2.6）。按具体的导向方式又可划分为推靠式和指向式两种。地质导向钻井技术使水平钻井、大位移钻井、分支井钻井得到广泛应用。大位移井钻井技术和多分支井钻井技术代表了水平钻井技术的最新成果水平。
图2.5 旋转导向闭环系统
（1）水平井钻井技术
目前，国外水平钻井技术已发展成为一项常规技术。美国的水平井技术成功率已达90%～95%。用于水平井钻进的井下动力钻具近年来取得了长足进步，大功率串联马达及加长马达、转弯灵活的铰接式马达以及用于地质导向钻井的仪表化马达相继研制成功并投入使用。为满足所有导向钻具和中曲率半径造斜钻具的要求，使用调角度的马达弯外壳取代了原来的固定弯外壳；为获得更好的定向测量，用非磁性马达取代了磁性马达。研制了耐磨损、抗冲击的新型水平井钻头。
图2.6 旋转导向钻井系统定向轨迹控制原理
（2）大位移井钻井技术
大位移井通常是指水平位移与井的垂深之比（HD/TVD）≥2的井。大位移井顶角≥86°时称为大位移水平井。HD/TVD≥3的井称为高水垂比大位移井。大位移井钻井技术是定向井、水平井、深井、超深井钻井技术的综合集成应用。现代高新钻井技术，随钻测井技术（LWD）、旋转导向钻井系统（SRD）、随钻环空压力测量（PWD）等在大位移井钻井过程中的集成应用，代表了当今世界钻井技术的一个高峰。目前世界上钻成水平位移最大的大位移井，水平位移达到10728m，斜深达11287m，该记录是BP阿莫科公司于1999年在英国Wytch Farm油田M-16井中创造的（图2.7所示）。三维多目标大位移井也有成功的例子。如挪威Gullfalks油田B29大位移井，就是将原计划用2口井开发该油田西部和北部油藏的方案改为一口井开采方案后钻成的。为了钻成这口井，制定了一套能够钻达所有目标并最大限度地减少摩阻和扭矩的钻井设计方案。根据该方案，把2630m长的水平井段钻到7500m深度，穿过6个目标区，总的方位角变化量达160°。
图2.7 M-16井井身轨迹
我国从1996年12月开始，先后在南海东部海域油田进行了大位移井开发试验，截至2005年底，已成功钻成21口大位移井，其中高水垂比大位移井5口。为开发西江24-1含油构造实施的8口大位移井，其井深均超过8600m，水平位移都超过了7300m，水垂比均大于2.6，其中西江24-3-A4井水平位移达到了8063m，创造了当时（1997年）的大位移井世界纪录。大位移井钻井涉及的关键技术有很多，国内外目前研究的热点问题包括：钻井设备的适应性和综合运用能力、大斜度（大于80°）长裸眼钻进过程中井眼稳定和水平段延伸极限的理论分析与计算、大位移井钻井钻具摩擦阻力/扭矩的计算和减阻、成井过程中套管下入难度大及套管磨损严重等。此外大位移井钻井过程中的测量和定向控制、最优的井身剖面（结构）设计、钻柱设计、钻井液性能选择及井眼净化、泥浆固控、定向钻井优化、测量、钻柱振动等问题也处在不断探索研究之中。
（3）分支井钻井技术
多分支井钻井技术产生于20世纪70年代，并于90年代随着中、小曲率半径水平定向井钻进技术的发展逐渐成熟起来。多分支井钻井是水平井技术的集成发展。多分支井是指在一个主井眼（直井、定向井、水平井）中钻出若干进入油（气）藏的分支井眼。其主要优点是能够进一步扩大井眼同油气层的接触面积、减小各向异性的影响、降低水锥水串、降低钻井成本，而且可以分层开采。目前，全世界已钻成上千口分支井，最多的有10个分支。多分支井可以从一个井眼中获得最大的总水平位移，在相同或不同方向上钻穿不同深度的多层油气层。多分支井井眼较短，大部分是尾管和裸眼完井，而且一般为砂岩油藏。
多分支井最早是从简单的套管段铣开窗侧钻、裸眼完井开始的。因其存在无法重入各个分支井和无法解决井壁坍塌等问题，后经不断研究探索，1993年以来预开窗侧钻分支井、固井回接至主井筒套管技术得到推广应用。该技术具有主井筒与分支井筒间的机械连接性、水力完整性和选择重入性，能够满足钻井、固井、测井、试油、注水、油层改造、修井和分层开采的要求。目前，国外常用的多分支系统主要有：非重入多分支系统（NAMLS），双管柱多分支系统（DSMLS），分支重入系统（LRS），分支回接系统（LTBS）。目前国外主要采用4种方式钻多分支井：①开窗侧钻；②预设窗口；③裸眼侧钻；④井下分支系统（Down Hole Splitter System）。
2.3.1.2 连续管钻井（CTD）技术
连续管钻井技术又叫柔性钻杆钻井技术。开始于20世纪60年代，最早研制和试用这一技术钻井的有法国、美国和匈牙利。早期法国连续管钻进技术最先进，1966年投入工业性试验，70年代就研制出各种连续管钻机，重点用于海洋钻进。当时法国制造的连续管单根长度达到550m。美国、匈牙利制造的连续管和法国的类型基本相同，单根长度只有20～30m。
早期研制的连续管有两种形式。一种是供孔底电钻使用，由4层组成，最内层为橡胶或橡胶金属软管的心管，孔底电机动力线就埋设在心管内；心管外是用2层钢丝和橡胶贴合而成的防爆层；再外层是钢丝骨架层，用于承受拉力和扭矩；最外层是防护胶层，其作用是防水并保护钢丝。另一种是供孔底涡轮钻具使用的，因不需要埋设动力电缆，其结构要比第一种简单得多。第四届国际石油会议之后，美国等西方国家把注意力集中在发展小井眼井上，限制了无杆电钻的发展。连续管钻井技术的研究也放慢了脚步。我国于20世纪70年代曾开展无杆电钻和连续管钻井技术的研究。勘探所与青岛橡胶六厂合作研制的多种规格的柔性钻杆，经过单项性能试验后，于1975年初步用于涡轮钻。1978年12月成功用于海上柔性钻杆孔底电钻，并建造了我国第一台柔杆钻机钻探船。1979～1984年勘探所联合清华大学电力工程系、青岛橡胶六厂研究所和北京地质局修配厂共同研制了DRD-65型柔管钻机和柔性钻杆。DRD-65型柔管钻机主要有柔性钻杆、Φ146mm潜孔电钻、钻塔、柔杆绞车及波浪补偿器、泥浆泵、电控系统和液控系统等部分组成。研制的柔性钻杆主要由橡胶、橡胶布层、钢丝绳及动力线组成。拉力由柔杆中的钢丝骨架层承担，钢丝绳为0.7mm×7股，直径2.1mm，每根拉力不小于4350N，总数为134根，计算拉力为500kN，试验拉力为360kN。钻进过程中，柔性钻杆起的作用为：起下钻具、承受反扭矩、引导冲洗液进入孔底、通过设于柔性钻杆壁内的电缆向孔底电钻输送电力驱动潜孔电钻运转、向地表传送井底钻井参数等。
柔性钻杆性能参数为：内径32mm；抗扭矩不小于1030N·m；外径85～90mm；单位质量13kg/m；抗内压（工作压力）40kg/cm2，曲率半径不大于0.75m，抗外压不小于10kg/cm2；弯曲度：两弯曲形成的夹角不大于120°；额定拉力1000kN；柔杆内埋设动力导线3组，每组15mm2，信号线二根；柔杆单根长度为40、80m两种规格。
Φ146mm型柔杆钻机由Φ127mm电动机、减速器、液压平衡器和减震器组成。动力是潜孔电钻，它直接带动钻头潜入孔底钻井。Φ146mm孔底电钻是外通水式，通水间隙宽5mm，通水横断面积为2055mm2。
与常规钻井技术相比，连续管钻井应用于石油钻探具有以下优点：欠平衡钻井时比常规钻井更安全；因省去了提下钻作业程序，可大大节省钻井辅助时间，缩短作业周期；连续管钻井技术为孔底动力电钻的发展及孔底钻进参数的测量提供了方便条件；在制作连续管时，电缆及测井信号线就事先埋设在连续管壁内，因此也可以说连续管本身就是以钢丝为骨架的电缆，通过它可以很方便地向孔底动力电钻输送电力，也可以很方便地实现地面与孔底的信息传递；因不需拧卸钻杆，因此在钻进及提下钻过程中可以始终保持冲洗液循环，对保持井壁稳定、减少孔内事故意义重大；海上钻探时，可以补偿海浪对钻井船的漂移影响；避免了回转钻杆柱的功率损失，可以提高能量利用率，深孔钻进时效果更明显。正是由于连续管钻井技术有上述优点，加之油田勘探需要以及相关基础工业技术的发展为连续管技术提供了进一步发展的条件，在经过了一段时间的沉寂之后，20世纪80年代末90年代初，连续管钻井技术又呈现出飞速发展之势。其油田勘探工作量年增长量达到20%。连续管钻井技术研究应用进展情况简述如下。
1）数据和动力传输热塑复合连续管研制成功。这种连续管是由壳牌国际勘探公司与航空开发公司于1999年在热塑复合连续管基础上开始研制的。它由热塑衬管和缠绕在外面的碳或玻璃热塑复合层组成。中层含有3根铜质导线、导线被玻璃复合层隔开。碳复合层的作用是提供强度、刚度和电屏蔽。玻璃复合层的作用是保证强度和电隔离。最外层是保护层。这种连续管可载荷1.5kV电压，输出功率20kW，传输距离可达7km，耐温150℃。每根连续管之间用一种特制接头进行连接。接头由一个钢制的内金属部件和管子端部的金属环组成。这种连续管主要用于潜孔电钻钻井。新研制的数据和动力传输连续管改变了过去用潜孔电钻钻井时，电缆在连续管内孔输送电力影响冲洗液循环的缺点。
2）井下钻具和钻具组合取得新进展。XL技术公司研制成功一种连续管钻井的电动井下钻具组合。该钻具组合主要由电动马达、压力传感器、温度传感器和震动传感器组成。适用于3.75in井眼的电动井下马达已交付使用。下一步设想是把这种新型电动马达用于一种新的闭环钻井系统。这种电动井下钻具组合具有许多优点：不用钻井液作为动力介质，对钻井液性能没有特殊要求，因而是欠平衡钻井和海上钻井的理想工具；可在高温下作业，振动小，马达寿命长；闭环钻井时借助连续管内设电缆可把测量数据实时传送到井口操纵台，便于对井底电动马达进行灵活控制，因而可使钻井效率达到最佳；Sperry sun钻井服务公司研制了一种连续管钻井用的新的导向钻具组合。这种钻具组合由专门设计的下部阳螺纹泥浆马达和长保径的PDC钻头组成。长保径钻头起一个近钻头稳定器的作用，可以大幅度降低振动，提高井眼质量和机械钻速。泥浆马达有一个特制的轴承组和轴，与长保径钻头匹配时能降低马达的弯曲角而不影响定向性能。在大尺寸井眼（＞6in）中进行的现场试验证明，导向钻具组合具有机械钻速高、井眼质量好、井下振动小、钻头寿命长、设备可靠性较高等优点。另外还研制成功了一种连续软管欠平衡钻井用的绳索式井底钻具组合。该钻具组合外径为in上部与外径2in或in的连续管配用，下部接钻铤和in钻头。该钻具组合由电缆式遥控器、稳定的MWD仪器、有效的电子定向器及其他参数测量和传输器件组成。电缆通过连续管内孔下入孔底，能实时监测并处理工具面向角、钻井顶角、方位角、自然伽马、温度、径向振动频率、套管接箍定位、程序状态指令、管内与环空压差等参数。钻具的电子方位器能在钻井时在导向泥浆马达连续旋转的情况下测量并提供井斜和方位两种参数。
其他方面的新进展包括：连续管钻井技术成功用于超高压层侧钻；增加连续管钻井位移的新工具研制成功；连续管钻井与欠平衡钻井技术结合打水平井取得好效果；适于连续管钻井的混合钻机研制成功；连续管钻井理论取得新突破。
2.3.1.3 石油勘探小井眼钻井技术
石油部门通常把70%的井段直径小于177.8mm的井称为小井眼井。由于小井眼比传统的石油钻井所需钻井设备小且少、钻探耗材少、井场占地面积小，从而可以节约大量勘探开发成本，实践证明可节约成本30%左右，一些边远地区探井可节约50%～75%。因此小井眼井应用领域和应用面越来越大。目前小井眼井主要用于：①以获取地质资料为主要目的的环境比较恶劣的新探区或边际探区探井；②600～1000m浅油气藏开发；③低压、低渗、低产油气藏开发；④老油气田挖潜改造等。
2.3.1.4 套管钻井技术
套管钻井就是以套管柱取代钻杆柱实施钻井作业的钻井技术。不言而喻套管钻井的实质是不提钻换钻头及钻具的钻进技术。套管钻井思想的由来是受早期（18世纪中期钢丝绳冲击钻进方法用于石油勘探，19世纪末期转盘回转钻井方法开始出现并用于石油钻井）钢丝绳冲击钻进（顿钻时代）提下钻速度快，转盘回转钻进井眼清洁且钻进速度快的启发而产生的。1950年在这一思想的启发下，人们开始在陆上钻石油井时，用套管带钻头钻穿油层到设计孔深，然后将管子固定在井中成井，钻头也不回收。后来，Sperry-sun钻井服务公司和Tesco公司根据这一钻井原理各自开发出套管钻井技术并制定了各自的套管钻井技术发展战略。2000年，Tesco公司将4.5～13.375in的套管钻井技术推向市场，为世界各地的油田勘探服务。真正意义的套管钻井技术从投放市场至今还不到10年时间。
套管钻井技术的特点和优势可归纳如下。
1）钻进过程中不用起下钻，只利用绞车系统起下钻头和孔内钻具组合，因而可节省钻井时间和钻井费用。钻进完成后即等于下套管作业完成，可节省完井时间和完井费用。
2）可减少常规钻井工艺存在的诸如井壁坍塌、井壁冲刷、井壁键槽和台阶等事故隐患。
3）钻进全过程及起下井底钻具时都能保持泥浆连续循环，有利于防止钻屑聚集，减少井涌发生。套管与井壁之间环状间隙小，可改善水力参数，提高泥浆上返速度，改善井眼清洗效果。
套管钻井分为3种类型：普通套管钻井技术、阶段套管或尾管钻井技术和全程套管钻井技术。普通套管钻井是指在对钻机和钻具做少许改造的基础上，用套管作为钻柱接上方钻杆和钻头进行钻井。这种方式主要用于钻小井眼井。尾管钻井技术是指在钻井过程中，当钻入破碎带或涌水层段而无法正常钻进时，在钻柱下端连接一段套管和一种特制工具，打完这一段起出钻头把套管留在井内并固井的钻井技术。其目的是为了封隔破碎带和水层，保证孔内安全并维持正常钻进。通常所说的套管钻井技术是指全程套管钻井技术。全程套管钻井技术使用特制的套管钻机、钻具和钻头，利用套管作为水利通道，采用绳索式钻井马达作业的一种钻井工艺。目前，研究和开发这种钻井技术的主要是加拿大的Tesco公司，并在海上进行过钻井，达到了降低成本的目的。但是这种钻井技术目前仍处于研究完善阶段，还存在许多问题有待研究解决。这些问题主要包括：①不能进行常规的电缆测井；②钻头泥包问题严重，至今没有可靠的解决办法；③加压钻进时，底部套管会产生横向振动，致使套管和套管接头损坏，目前还没有找到解决消除或减轻套管横向振动的可靠方法；④由于套管钻进不使用钻铤，加压困难，所以机械钻速低于常规钻杆钻井；部分抵消了套管钻进提下钻节省的时间；⑤套管钻井主要用于钻进破碎带和涌水地层，其应用范围还不大。
我国中石油系统的研究机构也在探索研究套管钻井技术，但至今还没有见到公开报道的成果。目前，套管钻井技术的研究内容，除了研制专用套管钻机和钻具外，重点针对上述问题开展。一是进行钻头的研究以解决钻头泥包问题；二是研究防止套管横向振动的措施；三是研究提高套管钻井机械钻速的有效办法；四是研究套管钻井固井办法。
套管钻井应用实例：2001年，美国谢夫隆生产公司利用加拿大Tesco公司的套管钻井技术在墨西哥湾打了2口定向井（A-12和A-13井）。两井成井深度分别为3222×30.48cm和3728×30.48cm。为了进行对比分析，又用常规方法打了一口A-14井，结果显示，同样深度A-14井用时75.5h，A-13井用时59.5h。表层井段钻速比较，A-12 井的平均机械钻速为141ft/h，A-13井为187ft/h，A-14井为159ft/h。这说明套管钻井的机械钻速与常规方法机械钻速基本相同。但钻遇硬地层后套管钻井，钻压增加到6.75t，致使扩眼器切削齿损坏，钻速降低很多。BP公司用套管钻井技术在怀俄明州钻了5口井。井深为8200～9500ft，且都是从井口钻到油层井段。钻进过程中遇到了钻头泥包和套管振动问题。
此外，膨胀套管技术也是近年来发展起来的一种新技术，主要用于钻井过程中隔离漏失、涌水、遇水膨胀缩经、破碎掉块易坍塌等地层以及石油开采时油管的修复。勘探所与中国地质大学合作已立项开展这方面的研究工作。
2.3.1.5 石油钻机的新发展
国外20世纪60年代末研制成功了AC-SCR-DC电驱动钻机，并首先应用于海洋钻井。由于电驱动钻机在传动、控制、安装、运移等方面明显优于机械传动钻机，因而获得很快的发展，目前已经普遍应用于各型钻机。90年代以来，由于电子器件的迅速发展，直流电驱动钻机可控硅整流系统由模拟控制发展为全数字控制，进一步提高了工作可靠性。同时随着交流变频技术的发展，交流变频首先于90年代初成功应用于顶部驱动装置，90年代中期开始应用于深井石油钻机。目前，交流变频电驱动已被公认为电驱动钻机的发展方向。
国内开展电驱动钻机的研究起步较晚。兰州石油化工机器厂于20世纪80年代先后研制并生产了ZJ60D型和ZJ45D型直流电驱动钻机，1995年成功研制了ZJ60DS型沙漠钻机，经应用均获得较好的评价。90年代末期以来，我国石油系统加大钻机的更新改造力度，电驱动钻机取得了较快发展，宝鸡石油机械厂和兰州石油化工机器厂等先后研制成功ZJ20D、ZJ50D、ZJ70D型直流电驱动钻机和ZJ20DB、ZJ40DB型交流变频电驱动钻机，四川油田也研制出了ZJ40DB交流变频电驱动钻机，明显提高了我国钻机的设计和制造水平。进入21世纪，辽河油田勘探装备工程公司自主研制成功了钻深能力为7000m的ZJ70D型直流电驱动钻机。该钻机具有自动送钻系统，代表了目前我国直流电驱动石油钻机的最高水平，整体配置是目前国内同类型钻机中最好的。2007年5月已出口阿塞拜疆，另两部4000m钻机则出口运往巴基斯坦和美国。由宝鸡石油机械有限责任公司于2003年研制成功并投放市场的ZJ70/4500DB型7000m交流变频电驱动钻机，是集机、电、数字为一体的现代化钻机，采用了交流变频单齿轮绞车和主轴自动送钻技术和“一对一”控制的AC-DC-AC全数字变频技术。该型钻机代表了我国石油钻机的最新水平。凭借其优良的性能价格比，2003年投放市场至今，订货已达83台套。其中美国、阿曼、委内瑞拉等国石油勘探公司订货达42台套。在国内则占领了近2～3年来同级别电驱动钻机50%的市场份额。ZJ70/4500DB型钻机主要性能参数：名义钻井深度7000m，最大钩载4500kN，绞车额定功率1470kW，绞车和转盘挡数I+IR交流变频驱动、无级调速，泥浆泵型号及台数F-1600三台，井架型式及有效高度K型45.5m，底座型式及台面高度：双升式/旋升式10.5m，动力传动方式AC-DC-AC全数字变频。
⑶ 套管检测
在深井钻探过程中，由于钻杆柱在套管内的长时间旋转运动，钻杆接头等部位与套管内壁研磨，导致套管存在不同程度的磨损。钻井时间越长，钻杆作用在套管上的侧向力就越大，由此引起的套管和钻柱摩擦与磨损问题就越来越突出；同时化学腐蚀也越来越严重。所以对套管质量和使用中套管质量的检测对超深井钻探来说是非常重要的。
套管检测包括：套管质量地面检测和套管磨损井内检测。
4.1.1 套管质量检测
国内外的统计资料表明，尽管套管生产厂在套管出厂前进行过在线检测，但由于种种原因，还有约3.5%～5.5%有缺陷的套管出厂。因此，在超深井钻探施工中，必须采用先进的检测手段对所用套管进行可靠的缺陷检测。套管质量检测需采用无损伤检测方法。
（1）超声波探伤方法
超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
超声波探伤常用的仪器设备是中国科学院武汉物理研究所科声技术公司研制生产的多通道数字式超声波探伤仪，它能满足从多个探伤面同时进行多种缺陷的全面检测的需要，并能实现自动扫描、数字化控制和数据采集，从而提高了探伤的速度和超声波探伤的可靠性，可实现对被检测件的自动探伤。
应用多通道数字式超声波自动探伤技术进行原油套管的自动化检测，应从如下3个方面考虑：①具有满足石油套管进行自动探伤的超声波自动探伤仪；②为石油套管自动探伤设计合理的超声波探伤方法；③具有满足自动探伤技术要求并配套的机械设备。目前，除螺纹和接箍部分的探伤需要进行试验研究以外，其他部分均为较成熟的或可以实现的技术。
科声公司生产的多通道数字式超声波探伤仪具有5个特点，是应用超声波自动检测必须具备的条件：①仪器具有较高的重复频率，能保证实现较高的检测速度和探伤密度；②各个通道性能一致，确保读数精确、可靠。在检测过程中，对同样的缺陷在不同的通道检测时，应有同样的结果，这样就不会漏检和误检，以便于缺陷的定量和设立探伤工艺标准；③适应能力强，在实际应用中往往要求使用不同的工作频率、不同的量程范围和不同的灵敏度，探伤仪能适应这些场合的探伤工作；④能自动进行伤波识别和报警，在自动探伤场合探伤人员监测伤波是不可取的，所以探伤仪的功能已经从对超声回波的拾取、显现，引申到了自动读数、自动补偿、自动定量、自动识别、自动报警；⑤抗干扰能力强，在工业现场往往有行车、电机等的存在，自动探伤机受电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度变化的影响。自动探伤仪能在这种环境下连续工作，排除杂波干扰，能减少误判和漏检，进行自动探伤。
（2）漏磁探伤方法
漏磁探伤方法是继超声波后新发展起来的一种探伤技术，探伤的基本原理是通过外加强大的磁场对铁磁性材料进行磁化，当被磁化的铁磁材料存在缺陷时，即在材料表面形成漏磁场，通过检测线圈或霍尔元件检测到的漏磁场电流或电压大小，反映出缺陷的大小和位置。其中直流局部磁化方法应用较多。
国外20世纪70年代中期开始研制实用的漏磁探伤设备，以后推出了多种漏磁探伤仪，比较有名的厂家是德国的Forster公司和美国的Tupboscope公司。目前国内使用漏磁探伤仪的厂家有上海宝山钢管厂和成都无缝钢管厂。分别使用Forster公司和Tupboscope公司的产品。
宝钢套管、油管检测是在其两端未加工螺纹和未装接箍之前的光管上进行的，检测速度为3根/min，用漏磁检测套管两端不可检测的盲区为10mm，然后用专用的磁粉探伤设备再检测套管两端350mm的部分。磁粉探伤5根管子同时进行，在1min内完成，然后用人工观察缺陷。宝钢的漏磁探伤设备有两种类型，一种是探头固定不动，管子直线通过；另一种是探头直线运动，管子原地旋转。宝钢用漏磁探伤套管、油管时，严格执行API SPE 5CT标准，对各种规格、钢级的套管、油管都按标准做出人工标准伤样管，当被检管子的规格和钢级发生变化时，就要用样管对仪器和探头校准。宝钢的漏磁探伤采用直流周向磁化的方法对套管、油管进行磁化，能检测到管体内外表面及内部的纵向缺陷，如果发现表面有划伤等缺陷时，要进行表面修磨，然后再进入检测线检测，如果剩余壁厚大于87.5%t（t为套管壁厚），可以作为合格管出厂，否则报废。
中国有色金属工业总公司无损检测中心开发研制了旋转式漏磁探伤设备，并用于旧油管和旧钻杆的检测。这套检测设备在胜利油田滨南采油厂投产并通过鉴定。这套自动探伤系统的特点是：①检测速度10m/min，每2min检测一根管；②分两组探头，一组检测接箍，一组检测管体，管体部分由8个探头组成，管体旋转速度和探头移动速度合理匹配，保证覆盖管体全表面；③磁化方法采用直流周向磁化，能检测到内外壁的纵向缺陷；④对于旧油管、钻杆，由于没有统一的检测标准，滨南采油厂暂定为剩余壁厚小于70%t时判废，并以此标准制作人工伤样管；⑤设备具有声光自动报警、波形记录、对缺陷处自动作标记并具有数据统计、打印报表等功能；⑥采用变频调速装置及可编程控制作为整个机械设备的动力和控制手段；⑦磁化装置至少连续工作10h不发热，经退磁后，被检测管子可以吸不住M3的螺母。
（3）涡流探伤方法
涡流探伤是用一个高频振荡器供给激磁线圈激磁电流，并在被检测件周围形成激磁磁场，该磁场在被检测件中感应出涡状电流。涡流又产生自己的磁场，涡流磁场的作用抵消激磁磁场的变化。由于涡流磁场中包含着套管状况不等的各种信息（如钢管材料中存在的各种缺陷），仪器通过检测线圈把涡流信号检出，进行滤波、鉴相、放大等处理，并抑制非缺陷的各种噪声信号（如材料性能的差异、运动不平稳等），以此来判别套管中缺陷的存在。涡流探伤有点探头式和穿过式两种基本方法。
涡流探伤应用于套管自动检测生产线主要应考虑这样几个问题：①由于套管壁厚一般大于7mm（各种规格套管的壁厚不等），而涡流探伤的灵敏度是随着缺陷的埋藏深度的增加而降低的，因此，要采用磁饱和技术提高涡流检测的穿透深度，实现对整个套管壁厚的检测；②由于涡流检测对许多因素都很敏感，其中有些是由加工工艺造成的，如电导率、化学成分、磁导率以及几何形状等的变化；而另一些则是与管材无关的测试因素，如耦合状况的改变，探头与管子之间的振动等，因此，涡流探伤的信号处理和分析技术与漏磁技术相比要复杂一些，特别是对于像套管这样大直径的钢管更是如此。
国内有很多单位，如上海有色金属研究所、北京有色金属研究设计院、厦门涡流检测技术研究所等，相继研究成功多种规格的涡流探伤仪，这些设备的技术性能都能满足常规的探伤要求，某些先进设备的技术性能已达到国外20世纪80年代的水平。
4.1.2 套管磨损检测
在井内的套管不可避免地受到不同方式、不同程度的伤害，甚至是损坏，一般包括机械损伤和化学损伤两种。套管的机械磨损是由与套管内壁相接触摩擦的其他物体引起的，主要是钻杆、钻杆接头、底部钻具组合、钢缆及尾管等，而旋转引起的磨损程度远远大于滑动导致的磨损；井内泥浆和地层流体会对套管造成一定的化学损伤，随泥浆的化学成分和地层流体特性，对套管的腐蚀程度不同。随着钻井周期的延长，套管磨损程度加剧，如不采取措施，则会出现套管先期损坏的现象，严重的会使井报废。套管损伤对井内安全影响很大，因此，超深井套管损伤的检测显得十分重要。
工程测井很多仪器都有套管质量和固井质量检测功能，其性能和功能见表4.1。国外测井仪器耐温、耐压指标都较高，耐温指标多为175℃。相比而言，国内仪器耐温、耐压指标较低，应注重研发耐温超过150℃的仪器。
（1）MID-K测井仪
MID-K测井仪器是俄罗斯生产的进行多层套管伤害探测的测井设备，MID-K测井仪器共有3个测量探头，包括1个纵向探头和2个横向探头（图4.1）。纵向探头是对套管沿轴向的伤害进行测量；横向探头对套管横切面上的损伤进行测量。测量的信息是感生电动势的衰减谱，对衰减谱进行采样得到多条不同时刻记录的曲线，不同时间与管柱的径向位置相对应。该测井仪根据不同位置管柱对应的不同衰减时间段对衰减谱进行放大，从而达到对不同位置管柱的探测，以3层管柱为例，可分为远区、中区和近区，分别对应外层、中间和内层管柱。
表4.1 工程测井仪器一览表
图4.1 MID-K仪器结构示意图
MID-K测井仪共记录了5个不同区间和方向的感应电动势时间衰减谱，包括3个不同时间区间的纵向探测器探测的感应电动势衰减谱以及2个横向探测器探测的感应电动势衰减谱，由270条感生电动势曲线组成，曲线间的采样间隔为2.5ms（图4.2）。
（2）PIT套管检测仪
PIT（Pipe Inspection Tool，套管检测仪）是一种磁法测井仪器，采用多个推靠式极板，用同时测量漏磁通和涡流的方法检测套管内外壁的缺损（漏磁通法测量套管壁总的缺损，涡流法检测内壁缺损），解释腐蚀和穿孔状况。由于采用极板，PIT仪器分3种规格，以适应不同的套管直径。适应5in套管的仪器有8个极板，可分辨5mm孔眼，耐温175℃，耐压104MPa，长4.7m，质量160kg，最小通径110mm，推荐测速1100m/h。PIT仪器的前身技术产品是国内早已引进的斯仑贝谢公司20世纪70年代仪器PAT。PAT仪器使用上下两套极板组，对每个极板组只记录两个数据，即涡流量和漏磁通量。与PAT仪器的不同在于PIT对每个极板都记录涡流量和漏磁通量，能显示井周方向上套管腐蚀和穿孔的细节。仪器对套管变形不敏感。
图4.2 MID-K测井解释成果图
（3）MIT多臂井径成像仪
MIT（Multifinger Imaging Tool，多臂井径成像仪）是英国Sondex公司生产并由哈里伯顿公司代理的40独立臂井径仪，采用相互独立的机械测量臂带动40个LVDT（线性变化差动变压器）传感器分别测量套管内径。仪器质量28kg，长1.6m，耐温150℃，耐压104MPa，外径70mm，测量范围76～190mm，半径测量精度和分辨率为0.76mm和0.08mm，推荐测速540m/h，纵向分辨率2.5mm。与老式多臂井径仪器不同，MIT对每一个测量臂分别给出测量结果，同时输出40条半径曲线以及最大、最小、平均半径。仪器还有测量斜传感器，测量精度为4°。
（4）CAST-V井周声波扫描仪
CAST-V（Circumferential Acoustic Scanning Tool-Visualization，井周声波扫描仪）采用脉冲超声回波方法对井壁进行扫描，可用于裸眼井和套管井，在套管井中可同时检测套管和评价水泥胶结质量。CAST的旋转探头旋转速度10周/s，每转1周发射和接收200次超声波，回波到达时间和幅度用于套管内壁成像，回波共振频率用于计算套管壁厚，回波共振衰减时间用于评价套管-水泥环界面（I界面）胶结状况。仪器长5.5m，外径92mm，质量143kg，耐温177℃，耐压138MPa，可用于114～330mm井眼，垂向分辨率7.6mm，推荐测速360m/h（图4.3，图4.4）。
（5）DHV井下可见光电视
DHV（Down Hole Video，井下可见光电视）的工作原理与常规摄像头相同，采用光学聚焦系统和CCD传感器把可见光图像转换成电信号，并通过电缆传送到地面；井下仪器还携带了照明光源。近年来DHV技术发展较快，镜头焦距可调，采用不沾油涂层和光源后置技术使图像更清晰，广角镜头在水中视角可达55°，信号传输由光缆改为普通单芯电缆，仪器耐温、耐压指标提高到了177℃、104MPa，外径仍然为43mm。
图4.3 超声成像套管测井解释
图4.4 套管片状腐蚀与点状腐蚀的超声波成像
DHV相当于在井下仪器上安装了人的眼睛。在井下流体透明度比较好的情况下，可以清楚地见到井下落物的鱼顶、套管射孔孔眼及有无石油或天然气产出。如果有石油产出，可以见到油泡在射孔孔眼处断断续续地冒出；如果有天然气产出，可以见到断断续续的白色泡状产出物，如泉眼里冒出的气泡一样；如果套管有破裂或错断，还可以见到破裂或错断口，甚至可以见到破裂口或错断口处流体进入情况（图4.5）。
图4.5 套管破裂井下电视照片
（6）数字化套管探伤仪
DVRT可以确定套管是内伤还是外伤，损伤穿透深度，损坏点准确位置等。对孔洞直径为9.5mm，相对穿透深度为30%以上的损伤均能做出正确判断。
DVRT套管探伤仪（图4.6）是由美国Atlas Wireline Services最新研制生产的数字化套管探伤仪，它由一个安装在心轴保护箱内的电磁铁和探测器及三部分电子线路组成。其中两个电子线路部分（分为上下两部分）也安装在心轴保护箱内，另一个控制器部分电子线路安装在一个单独的保护箱内，并与心轴的顶端相连，电子线路部分是经过特殊设计，可适用于4种不同心轴尺寸的DVRT仪器。
DVRT仪器的心轴由许多独立的极板组成，并以两个一组相互搭接的方式排列，以保证对套管四周进行全方位探测，每个极板上装有两个直流通量泄漏测试器及两个涡流测量线圈（EC）。
数字化套管探伤仪通过测量直流通量的泄漏来确定套管损伤的穿透程度。为了保证能对套管四周的腐蚀损伤程度进行全面而完整的测量，DVRT采用了很高的采样速率，可同时记录12道或24道测量数据。测量时根据仪器心轴的大小可进行12道或24道涡流（EC）测量，用来确定直流通量泄漏是发生在套管的内表面还是外表面，从而进一步确定套管是内伤还是外伤。其中114mm和140mm两种心轴同时记录12道FL（直流通量泄漏）和12道EC，而178mm和219mm两种心轴记录24道FL和24道EC。每一道波形记录都被完整地保存下来。所有波形均在井下数字化后传至地面，再经测井分析专用软件进行现场分析或后处理，在提供高质量显示结果的解释报告同时，可帮助现场进行决策，明显提高了工作效率。
（7）数传工程测井组合仪
数传工程测井组合仪由仪器头、磁性定位器、扶正器、方位仪、遥测仪、井壁超声成像测井仪及声波井径仪几个部分组成。
图4.6 DVRT测井仪器
仪器的主要技术指标：外径Φ90mm；工作环境温度-35～150℃；耐压75MPa；方向角范围及精度为0°～360°、±6°/h；声波井径精度±1.5mm；声波井径范围90～180mm；孔眼分辨能力≥8mm；纵向裂缝的分辨能力≥2mm；适用介质为油、水、泥浆（密度≤1.4g/cm3）。
数传工程测井组合仪进行多参数组合，能准确地指示出井身状况及套损方向，更直观、形象、具体地检测出各种程度和各种类型的套损及其方位，可为油水井套损机理、预防、修井、报废等提供详实可靠的资料。
⑷ 石油钻杆都检测那些项目
一种在役石油钻杆检测分级评价方法，它包括下列步骤：一、石油钻杆检测准备工作；二、钻杆内、外接头数据测量；三、钻杆管体数据测量；四、钻杆接头螺纹及密封台肩面检查及修复；五、钻杆直线度的测量及钻杆水眼目测、疏通；六、对钻杆内外螺纹接头至管体中央1.2米范围内壁腐蚀进行检查；七、钻杆超声波检测；八、钻杆管体电磁感应检测；九、钻杆接头螺纹磁粉检测；十、电磁探伤异常疑问区和内窥仪检测钻杆两端1.2米范围内壁腐蚀复查；十一、检测资料整理并分级标识；十二、分级统计及报告书的撰写。本发明的有益效果是：对旧品在役石油钻杆进行综合全面检测分级评价，可有效地避免了在役石油钻杆在油田钻井工程中频繁出现各类事故的现状。 http://www.patent-cn.com/2007dec/CN101086202.shtml
⑸ 钻杆无损检测方法分析
5.2.1 钻杆体检测
5.2.1.1 钻杆体探伤
据有关资料，由于积肤效应，涡流检测法对钻杆内壁损伤不灵敏，对壁厚＞6mm的管材检测效果更差。钻杆壁厚＞6mm时，对钻杆体的探伤不能选用涡流检测法。
5.2.1.2 钻杆管壁测厚
对钻杆柱的检测应该包括钻杆壁厚的检测。用磁通法测厚其检测精度很低；当钻杆偏磨时，其检测结果误差更大。原因主要是磁通测量的是平均壁厚，而偏磨是局部壁厚的减小。因此，一般应尽量避免采用。
钻杆管壁测厚可采用超声波法。但由于钻杆体属于管材类且表面积大，要识别钻杆的偏磨需要对钻杆体全程全断面测量，需要采用多通道超声自动测厚系统，因此效率较低。
5.2.2 钻杆两端和接头的探伤
对钻杆两端丝扣部分的探伤可使用磁粉探伤和超声波探伤法。前者一般用在检测中心对钻杆丝扣或接头外表面和丝扣部分的探伤，特点是对丝扣的探伤速度快、直观；缺点是只能探出表面或近表面损伤。后者主要用于现场对丝扣和接头的探伤，优点是检测仪轻便、可同时探测内外部缺陷；缺点是超声波探测丝扣还无统一的标准及现成检测装置可用。实际探测时，一般是用户根据丝扣螺纹形式和锥度选择同等锥度的超声探头，探测过程中应始终保持探头锥度方向与被测螺纹锥度方向的一致性。另外，作为检测前的校验仪器和确定检测灵敏度用的对比试块，是不可缺少的量具和程序。另外，超声波探伤法检测速度慢，且由于丝扣的特殊结构要求探测工艺较高，经过专门培训认证的人员才可做到。
5.2.3 钻柱现场快速检测可行性分析
5.2.3.1 绳索取心钻杆
绳索取心技术是我国钻探领域主要的技术成果之一，大陆科学钻探先导孔可能部分采用绳索取心钻杆。对绳索取心钻柱的检测成为主要研究对象之一。调研发现，对采油管损伤的漏磁无损检测技术在国内外都已成熟，既可实现台架检测也可实现井口下管过程实时监测。绳索取心钻杆在结构上与采油管有相似之处：即均为两端带丝扣、基本外平的细长无缝钢管。因此，涡流、金属磁记忆、漏磁无损检测方法可以适用于对绳索取心钻杆的损伤检测。特别是，金属磁记忆检测方法对在役铁钻杆由于材料不连续性（缺陷）或外力而导致应力集中，以全新的快捷检测方式，给出设备疲劳损伤的早期诊断，评价钻杆的使用寿命。
另一方面，与石油钻柱相比，绳索取心钻柱的损伤类型与前者是一致的，主要有纵向、横向裂纹、磨蚀、偏磨、螺纹、接箍损伤、腐蚀斑点以及应力集中等。但结构上两者差别较大：石油钻井用钻杆，其丝扣部分比钻杆体直径大，钻柱的磨损主要集中在钻杆的丝扣部分和焊接部位及接头；绳索取心钻杆的壁厚比同直径的石油钻杆薄，其丝扣部分与钻杆体的内径或外径是基本相同的，就是说，绳索取心钻柱体和接头的磨损几率是相等的。因此，对绳索取心钻柱的检测，应包括接头、钻杆丝扣和整个钻杆体，其检测工作量远比石油钻柱检测大很多。对绳索取心钻柱的检测，其主要矛盾是如何提高检测速度，一般应不小于0.20m/s。
对绳索取心钻柱的损伤进行无损检测，必须采用自动检测装置（绳索取心钻杆的基本内外平的结构较为适合使用自动检测方法），以满足实际检测对速度的要求。
针对钻杆接头、接头螺纹的检测，可以用每条螺纹一个检测涡流和磁记忆通道进行旋转一周的探伤方式，一次扫查即可同时检测出接头螺纹的缺陷与疲劳应力集中状态，是目前最为有效的接头及接头螺纹组合检测方法。
5.3.2.2 API石油钻杆
超深井科学钻探将会使用API石油钻杆或类似的改进产品。API石油钻杆的检测与绳索取心钻杆不同。
（1）石油钻杆与绳索取心钻杆的区别
绳索取心钻杆一般为内外平的薄壁结构，检测装置的通孔直径只需考虑钢管外径即可，但石油钻杆柱由钻杆和接头构成，接头外径大于钻杆外径，整个钻杆柱属于非同径管材，安装检测装置时其通孔直径需按钻杆柱中直径最大部分（如接头或稳定器等）的外径设计，检测方法的选择要同时考虑到对接头外径、接箍外径和钻杆体外径等的检测。即使在井口安装钻杆柱漏磁检测装置，也只能对钻杆体部分进行探伤，而对钻杆两端（包括丝扣）和接头等部分不能进行有效探伤，这是由于丝扣部分也会产生较大漏磁通的缘故。
（2）绳索取心钻杆、石油钻杆与采油管的工况比较
采油管没有外径的偏磨和圆周磨损问题，所以采油管不需对管壁进行测厚。由于在钻进和起下钻过程中钻杆柱与孔壁或套管间易产生磨损，当钻杆柱严重弯曲时易产生偏磨现象，对钻杆柱的检测必须解决钻杆壁厚的测厚问题。用磁通法测厚其检测精度低，这是难以实现在井口对钻杆进行实时测厚的主要原因。另外，钻井施工与下油管施工工况不同，一个钻孔其起下钻工况需要重复多次，对钻杆柱检测也需要重复多次；钻进过程中有冲洗液循环介质参与；钻进过程钻机和钻柱系统振动显着。如在井口安装钻杆柱检测装置，其工作环境是非常恶劣的。特别是，由于漏磁检测属于传感器接触检测，在人工操作控制起下钻速度时，要及时改变传感器通孔直径是困难的。另外，一般测量装置安装在转盘下方、泥浆槽上方，转盘平面的实际高度可能要增加，给施工带来不便。实际上，只有起下钻过程自动化时钻杆柱井口实时检测才有可能。下采油管施工过程则工况单一、采油管外平，井口周围无冲洗液介质，容易在井口安装采油管检测装置并在下管过程中实时检测采油管损伤状况。
⑹ 石油钻杆长度是多少
石油钻杆长度分为三种（根据最新钻杆标准api（美国石油协会总称）5DP规范）：
R1 6.10~7.01米
R2 8.84~9.75米
R3 12.19~13.72米
钻杆是尾部带有缧纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置。钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置。钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。在油气的开采和提炼过程中，钻杆可以多次使用。
光管和原钢管材在经过多次加工步骤后被制成钻杆。首先，通过钢管加厚工序的处理， 光管外表面向内弯，钢管管壁加厚。下一步，进行螺纹加工并镀上能够增加强度的铜。然后进行非破坏性质量控制检验，随后进行钢管管体接头的焊接。而后，管体会经历焊接热处理和焊接最终处理，以消除焊接残余压力。在对成品钻杆进行渡漆和包装前要对钢管成品进行其他的一些检测，包括硬度测试，压力测试和非破坏性测试。
⑺ 现场钻柱快速探伤检测方案
5.3.1 井口实时监测
一般指在回次起钻时对井内钻杆同时进行监测。这种检测法的优点是：不需要专门的钻杆检测台架；也不需要额外的检测工序和时间。但由于深井起下钻速度较快，一般应不小于1m/s，要求井口检测装置也应有如此高的检测速度；另外，井口环境最恶劣：受振动、冲击、泥浆、岩粉等影响，要求检测装置抗干扰能力强，安全性好。
从检测技术方面分析，除检测速度外，其技术关键主要是解决钻杆在连接状态下的丝扣探伤问题（包括接头和接箍两种连接情况）。需要进行钻柱管材井口检测辅助设备的研发才能得以实现，这一检测方案的一次性投资较大。
5.3.2 井场台架检测
其检测原理与井口检测是相同的，它们的主要区别有：井场台架检测要求钻杆水平放置或移动；台架检测时每次只能检测单根钻杆；检测速度一般较低；井场台架检测环境较井口好，受振动、冲击和泥浆等的影响较小；不受钻井起下钻工序和时间的限制，可根据需要随时检测；井场台架检测前可对钻杆作简单的处理，如清洗、晾干等。
5.3.3 检测中心或管子站检测
这一检测法与井场台架检测法在检测原理、检测过程等方面都非常相似，它们的主要区别在于检测设备的规模大小上。井场台架检测设备一般以轻便、结构简单、功能单一、易于搬运、使用方便为主要特征；而检测中心或管子站的检测设备一般以重型、结构复杂、功能齐全、相对固定、占地大等为主要特征。鉴于涡流、金属磁记忆、漏磁无损检测技术自身“在线快速非接触测量”的检测特性，目前已在一定范围内应用于石油钻井领域；结合绳索取心钻杆的内外平结构特点，适合使用自动检测方法以满足实际检测对速度的要求。
5.3.4 推荐的检测设备
针对超深井现场钻柱快速探伤，建议采用以漏磁检测为主，涡流、金属磁记忆检测为辅助的井口实时综合检测方法，采用EEC/SMART-2004智能型多功能电磁检测仪（智能磁记忆/常规涡流/远场涡流/漏磁检测仪），设计专门的漏磁、涡流、磁记忆组合探头机械装置，设置在井口，可在钻杆垂直提升过程中进行实时综合全面检测（钻柱表面有泥浆等吸附物），钻杆一次通过检测系统，即可检测出钻杆内外壁缺陷、腐蚀、壁厚减薄、应力集中及早期疲劳损伤等。
该仪器对在役设备由于材料不连续性（缺陷）而导致应力集中，表面、亚表面缺陷，可检测给出设备疲劳损伤的早期诊断，可用于带防腐层焊缝及母材裂纹的检测、裂纹深度测量以及锅炉压力容器、管道、轴承、钢轨、吊钩、齿轮对及其他各种在役铁磁性金属构件的检测。仪器的主要技术参数如下：
（1）磁记忆检测
测量通道数：8个，可扩展128至通道；最小测距：1mm；最大测距：150mm；最大扫描速度：0.5m/s。
（2）涡流检测/远场涡流检测
测量通道数：8个，可扩展128至通道；2个独立可选频率范围：64Hz～5MHz（远场频带5～5kHz）；探头激励范围：0～12V；增益：0～90dB，每挡0.5dB；具多通道高、低通数字滤波功能，具探头自动校准功能，自动/手动幅度和相位测量，非等幅相位/幅度报警。
（3）漏磁检测（低频电磁场）
通道数：8个，可扩展128至通道；增益：90dB，步进0.5dB；高通滤波：0～500Hz；低通滤波：10Hz～10kHz。
⑻ 石油钻机液压转盘速度和扭矩怎么检测
（一）钻机（1）钻探机械主要包括哪些？如何选用？钻探机械主要包括钻机、泥浆泵、动力机（柴油机或电动机）和钻塔等。选择钻探机械，应根据钻探目的、孔深、钻孔结构以及地形运输等条件。首先确定钻机类型，其它设备随钻机类型配备。（2）国产钻机产品型号如何表示？国产钻机产品型号由类别标志、结构特点及主要参数或系列序号构成。类别标志、结构特点以汉语拼音字母表示。主要参数或系列序号以数字表示，其间以“－”相连。产品改型后，其原型后加短横并分别注1、2、3……表示。型号汉语拼音字母不超过三个字母，排列第一位是类别标志，第二位是第一特征代号，第三位是第二特征代号，后面的数字表示定型产品的序号，例如岩心钻机：100米标1，300米标2、600米标3，1000米标4，1500米标5，2500米标6，未形成系列的以主参数表示。常用国产钻机的类别标志和特征代号如下：X代表岩心钻机（岩心）Sz代表砂矿钻机（砂钻）S代表水文钻机（水文）G代表工程钻机（工程）K代表坑道钻机（坑道）Q代表浅孔钻机（浅钻）R代表地热钻机（地热）第一特征代号表示传动机构：B表示手把手轮操纵、机械传动Y表示液压操纵、机械传动JD表示机械动力头D表示全液压动力头P表示转盘第二特征代号表示装载及其它C表示车装例如：SPC－300－主参数（300M）∣∣∣———第二特征代号（车装）∣——第一特征代号（转盘）————类别标志（水文）（3）岩心钻探用钻机有哪些要求？a、要满足各种钻进工艺要求，转速级档要多，能适应最优钻进规程；b、尽可能轻便化，要求结构紧凑，体积小，重量轻，可拆性好，特别是可拆部件重量要轻，便于安装、拆卸和运输。c、配套仪表齐全：各种仪表灵敏、耐用，指示准确；d、结构要简单、布局合理，操作方便、安全可靠；便于维修和保养。（4）钻机的基本组成部分有哪些？起什么作用？a、回转机构：回转钻具带动钻头在孔底工作；b、给进机构：调整钻头在孔底工作所需要的钻压和控制给进速度；c、升降机构：用以完成钻具、套管和附属工作的升降。有的钻机还利用升降机构控制给进速度和给进压力。d、机架：根据钻机整体布局的特点，将上述各部件组装成一至两个整体，达到结构紧凑、便于安装、拆卸的要求。（5）、钻机按给进机构不同，可分哪几类？a、油压给进钻机b、钢绳给进钻机c、手把式给进钻机d、螺旋差动给进钻机e、全液压动力头钻机目前钻探生产中油压给进钻机应用最为广泛，全液压动力头钻机是发展方向。（6）XY－4型钻机有什么特点？a、钻机具有较高的转速和较合理的转速范围，转速级数较多（正转八级），除适应金刚石钻进外，还能满足硬质合金、钢粒钻进和各种工程钻孔的要求；b、钻机重量较轻，可拆性较好，钻机可分解成九个整体部件，最大部件重量为218㎏，便于搬迁，适于山区工作；c、钻机具有两级反转速度，便于处理孔内事故，可以减轻劳动强度，而且比较安全；d、钻机结构简单、布局紧凑、便于维修、保养和修理；e钻机操作灵活可靠，并配有各种仪表利于掌握孔内情况；f、钻机重心低，稳定性好，移车平稳，牢固可靠。（7）XY－4型钻机主要技术性能有哪些？a、钻进深度：用Φ42钻杆，可钻进孔深1000米，用Φ50钻杆，可钻进孔深700米。b、立轴转速：当输入轴转速1500转／分时，正转低速有四级：101、187、267、388转／分；反转低速83转／分；反转高速251转／分。c、立轴最大上顶能力8000公斤；最大下压能力6000公斤；d、提升能力及速度：单绳提升能力：3493、1900、1326、912公斤；提升速度：（第三层）为0.82、1.51、2.16、3.14米／秒。（8）XY－4型钻机机械传动系统结构特点有哪些？a、该钻机由离合器、变速箱、分动箱、回转器、升降机、机架及液压系统等主要部件组成，各部件之间采用花链、方向轴和止口压板连接，便于拆卸和安装；b、动力机通过弹性联轴节和离合器将动力传递至变速箱，经齿轮变速和传递，变速箱输出轴可获得四个正转速度和一个反转速度；c、变速箱和分动箱之间用两个万向轴相连，回转器可获得高速档和低速档正转八级和两个反转速度。d、具有自动定心式油压卡盘、较强起拔能力的行星式卷扬机和操作方便、使用可靠的离合器。e、钻机工艺适应性较强，使用范围较广。（9）SPJ－300钻机由哪几部分组成？主要技术规格有哪些？SPJ－300钻机由动力机、泥浆泵、绞车、转盘和钻塔所组成。该钻机主要技术规格如下：钻进深度300米开孔直径500毫米转盘转速正、反各40、70、128转／分主卷扬提升能力（单绳）3吨副卷扬提升能力（单绳）2吨钻塔高度13米动力机65马力柴油机或40千瓦电动机泥浆泵BW250型2台或BW600／30型1台（10）SPJ－300钻机动力如何传递？该钻机动力经动力机输出经传动轴分成两路，一路由两组5根B型三角带传至二台沉浆泵，另一路由5根C型三角带传至变速箱离合器。经变速后再由两路传出；一路经万向轴传给转盘，一路由齿轮传给主卷扬和副卷扬。（11）SJP－300钻机有哪些特点？SJP－300钻机是我国水文水井钻机中钻进效率较高的一种，应用较广。可拆性强；适于交通不便地区；钻塔可整体竖起，有较牢固的台板。但整个设备笨重，实现的钻进方法单一。（12）钻机在使用前应检查哪些部位？a、检查横、立轴齿轮、齿筒、卡盘、顶丝、卡瓦、滑轨、导向杆是否清洁良好；b、检查变速箱、回转器、油路系统连接处是否漏油及油箱的油量是否合适；c、检查制动装置、摩擦离合器、锁紧机构及分动机构是否可靠，必要时进行调整；d、用人力转动机器，检查各机件的作用是否灵活可靠，如阻力过大或有杂音等异常现象时，必须予以消除。（13）钻机在运转中应注意哪些事项？a、接合离合器或使工作轮转动时，必须轻、匀、平稳；b、变换转速、接合横、立轴箱和变换各分动手柄时，必须将离合器置于分离位置或使工作轮停止转动后进行；c、使用升降机时，禁止左、右手把同时下压；d、齿轮油泵开动后，应注意油压表和孔底压力指示器的反应。钻进过程中，孔底需要增、减压力时，应逐步调节，不得突然增降；利用油压系统快速提动立轴（快速倒杆）时，只准在原负荷的情况下进行，以防机件损坏；e、XY型钻机移动前，应先松开锁紧机构，并将导轨擦净，涂上润滑油；移动后必须锁紧；f、随时注意机器各部有无冲击声；变速箱、轴承、轴套和横、立轴齿轮箱等，有无超过烫手温度（60℃），如超过应予以排除；g、各油压操纵手柄不得同时使用；XY－4钻机转速表不能反转，如回转器反转应将其软轴卸下，以防损坏转速表；h、钻机维护保养应严格按要求进行，确保钻机运转正常。
⑼ 石油钻杆锥度螺纹有什么检测方法
首先定位你的螺纹起点 然后输入 螺纹指令如 G33 x_螺纹终点尺寸 z螺纹终点尺寸 R螺纹终点和起点的半径/2 K- 螺距. 例如 加工 外径大头外径为100 小头外径为90 长度为 100的 锥度螺纹 首先我们计算此锥度为 （100-90）/100=0.1 此锥度为1:10的锥度 也就是 z向前进10毫米 X向增加1毫米 X终点外径是 X100 X螺纹起点外径为88 z起点为20 螺距为3的锥度螺纹
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 石油平台起下钻杆流程
石油平台起下钻杆流程：提升空吊卡,当游车接近二层台时,先摘滚筒离合器,后降低滚筒转速,观察监视器内游车过二层平台。当井架工发出停车信号时刹车,井架工拉出下井， 检查井架梯子、栏杆、指梁、操作台和二层平台的固定是否牢靠等检查工作。
检查液压大钳,B型大钳钳头,钳牙,钳尾绳,液压站。
做好安全防护。