钻杆

钻杆，是钻机上使用的空心薄壁钢或铝合金管道。 它是中空的，允许钻井液通过钻头泵入孔中并返回环空。 它有各种尺寸、强度和壁厚，但通常长度为 27 至 32 英尺（范围 2）。 存在最长 45 英尺的更长长度（范围 3）。

钻杆的设计必须能够将钻井扭矩传递到地壳中通常超过几英里的组合长度，并且还必须能够抵抗内部和外部之间的压力差，并具有足够的强度以 暂停较深部件的总重量。 对于深井，这需要昂贵的回火钢管，而业主在完井后花费相当大的精力来重复使用它们。

现场或异地检查用过的钻杆。 在检查现场使用超声波测试和类似于球径仪的改进仪器来识别金属疲劳缺陷，以防止钻杆在未来钻井过程中断裂。 钻杆通常被认为是高级，即 80% 的剩余体壁 (RBW)。 在检查确定 RBW 低于 80% 后，该管道被认为是 2 级或黄带管道。 最终，钻杆将被定级为废料并标有红色带。

钻杆是整个钻柱的一部分。 钻柱由钻杆和底部钻具组合 (BHA) 组成，底部钻具组合是最靠近钻头的管状部分。 BHA 将由壁厚更重的重型钻杆 (HWDP) 和钻铤制成，它们具有更大的外径并为钻头提供重量并为钻井组件提供刚度。 其他 BHA 组件可包括泥浆马达、随钻测量 (MWD) 设备、稳定器和各种专用井下工具。 钻杆包括整个钻柱，加上在顶部向钻杆施加旋转和扭矩的方钻杆。

现代钻杆由至少三个独立部件焊接而成：盒式钻杆接头、销式钻杆接头和管子。 生管由钢厂的钻杆制造商接收。 然后将管的端部镦粗以增加端部的横截面积。 管端可能是外加厚 (EU)、内加厚 (IU) 或内外加厚 (IEU)。 API 5DP 中指定了标准xxx加厚尺寸，但加厚的确切尺寸为制造商专有。 镦粗后，管子会经过热处理工艺。 钻杆钢通常经过淬火和回火处理以获得高屈服强度。

经过调质热处理后，工具接头被切割成内螺纹（内螺纹）和销（外螺纹）。 它们通常比管子更硬，增加了连接处疲劳失效的可能性。 连接处较低的 SMYS 增加了抗疲劳性。 高强度钢通常更硬、更脆，使它们更容易开裂和随后的应力裂纹扩展。

管子和工具接头使用旋转惯性或直接驱动摩擦焊接进行焊接。 当钻具接头以高 RPM 旋转时，管子保持静止。 然后，在工具接头旋转的同时，将工具接头牢固地压在管子的加厚端上。 相互作用过程中的热量和力将两者焊接在一起。 一旦活塞角或多余的材料被移除，熔接线只能在显微镜下看到。 惯性摩擦焊接是经过验证的传统方法。 直接驱动摩擦焊接的控制和监测速度高达每秒 1000 次，从而产生优质焊接，不一定需要完全热处理淬火和回火制度。