鉆桿

鉆桿，是鉆機上使用的空心薄壁鋼或鋁合金管道。 它是中空的，允許鉆井液通過鉆頭泵入孔中并返回環空。 它有各種尺寸、強度和壁厚，但通常長度為 27 至 32 英尺（范圍 2）。 存在最長 45 英尺的更長長度（范圍 3）。

鉆桿的設計必須能夠將鉆井扭矩傳遞到地殼中通常超過幾英里的組合長度，并且還必須能夠抵抗內部和外部之間的壓力差，并具有足夠的強度以 暫停較深部件的總重量。 對于深井，這需要昂貴的回火鋼管，而業主在完井后花費相當大的精力來重復使用它們。

現場或異地檢查用過的鉆桿。 在檢查現場使用超聲波測試和類似于球徑儀的改進儀器來識別金屬疲勞缺陷，以防止鉆桿在未來鉆井過程中斷裂。 鉆桿通常被認為是高級，即 80% 的剩余體壁 (RBW)。 在檢查確定 RBW 低于 80% 后，該管道被認為是 2 級或黃帶管道。 最終，鉆桿將被定級為廢料并標有紅色帶。

鉆桿是整個鉆柱的一部分。 鉆柱由鉆桿和底部鉆具組合 (BHA) 組成，底部鉆具組合是最靠近鉆頭的管狀部分。 BHA 將由壁厚更重的重型鉆桿 (HWDP) 和鉆鋌制成，它們具有更大的外徑并為鉆頭提供重量并為鉆井組件提供剛度。 其他 BHA 組件可包括泥漿馬達、隨鉆測量 (MWD) 設備、穩定器和各種專用井下工具。 鉆桿包括整個鉆柱，加上在頂部向鉆桿施加旋轉和扭矩的方鉆桿。

現代鉆桿由至少三個獨立部件焊接而成：盒式鉆桿接頭、銷式鉆桿接頭和管子。 生管由鋼廠的鉆桿制造商接收。 然后將管的端部鐓粗以增加端部的橫截面積。 管端可能是外加厚 (EU)、內加厚 (IU) 或內外加厚 (IEU)。 API 5DP 中指定了標準xxx加厚尺寸，但加厚的確切尺寸為制造商專有。 鐓粗后，管子會經過熱處理工藝。 鉆桿鋼通常經過淬火和回火處理以獲得高屈服強度。

經過調質熱處理后，工具接頭被切割成內螺紋（內螺紋）和銷（外螺紋）。 它們通常比管子更硬，增加了連接處疲勞失效的可能性。 連接處較低的 SMYS 增加了抗疲勞性。 高強度鋼通常更硬、更脆，使它們更容易開裂和隨后的應力裂紋擴展。

管子和工具接頭使用旋轉慣性或直接驅動摩擦焊接進行焊接。 當鉆具接頭以高 RPM 旋轉時，管子保持靜止。 然后，在工具接頭旋轉的同時，將工具接頭牢固地壓在管子的加厚端上。 相互作用過程中的熱量和力將兩者焊接在一起。 一旦活塞角或多余的材料被移除，熔接線只能在顯微鏡下看到。 慣性摩擦焊接是經過驗證的傳統方法。 直接驅動摩擦焊接的控制和監測速度高達每秒 1000 次，從而產生優質焊接，不一定需要完全熱處理淬火和回火制度。