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套管钻井设备

石油套管是石油钻探用重要器材，其主要器材还包括钻杆、岩心管和套管、钻铤及小口径钻进用钢管等。国产套管以地质钻探用钢经热轧或冷拔制成，钢号用“地质”(DZ)表示，常用的套管钢级有DZ40、DZ55、DZ753种。
1.用途
用于石油井钻探。
2.种类
按SY/T6194-96“石油套管”分短螺纹套管及其接箍和长螺纹套管及其接箍两种。
3.规格及外观质量
(1)国产套管按SY/T6194-96规定，套管长度不定尺，其范围8-13m。但不短于6m的套管可以提供，其数量不得超过20%。
(2)套管的内外表面不得有折叠、发纹、离层、裂纹、轧折和结疤。这些缺陷应完全清除掉，清除深度不得超过公称壁厚的12.5%。
(3)接箍外表面不得有折叠、发纹、离层、裂纹、轧折、结疤等缺陷。
(4)套管及接箍螺纹表面应光滑，不允许有毛刺、撕破及足以使螺纹中断影响强度和紧密连接的其他缺陷。
4.化学成分检验
(1)按SY/T6194-96规定。套管及其接箍采用同一钢级。含硫量＜0.045%，含磷量＜0.045%。
(2)按GB222-84的规定取化学分析样。按GB223中有关部分的规定进行化学分析。
(3)美国石油学会ARISPEC5CT1988第1版规定。化学分析按ASTME59最新版本制样，按ASTME350最新版本进行化学分析。
5.物理性能检验
(1)按SY/T6194-96规定。作压扁试验(GB246-97)拉力试验(GB228-87)及水压试验。
(2)按美国石油学会APISPEC5CT1988年第1版规定作静水压试验、压扁试验、硫化物应力腐蚀开裂试验、硬度试验(ASTME18或E10最新版本规定进行)、拉伸试验、横向冲击试验(ASTMA370、ASTME23和有关标准最新版本规定进行)、晶粒度测定(ASTME112最新版本或其他方法)。
钻机
为利用套管钻井方法钻井，专门制造了一种钻机。同常规钻机相比，该钻机有了根本性变化，钻机高度降低，与同吨位的常规钻机比重量下降50%。还增加了如下几种设备：
※配备专门的钢丝绳绞车，能够下入和起升井下工具串；
※安装了一个分离的游动滑车、天车、以及顶驱，以有助于通过套管下入钢丝绳；
※在顶驱上面安装了一个钢丝绳防喷器和钢丝绳密封装置；
※增加了套管夹紧驱动头；
1）套管钻井专用钻机
把常规钻机稍作改造就可完成套管钻井任务。但是，用特制的钻机进行套管钻井，具有更好的经济性。套管特制钻机为车载液压钻机，井架为直立单桅杆，钩载为100吨，51/2″套管可下深3000米，41/2″套管可下深3960米，钻机功率为820kW。钻机配套绞车为单鼓液压绞车，是由两个125kW液马达拖动，钢丝绳直径为22.2毫米，提升力为100吨。钻机配套盘式刹车为双盘四钳液压盘式刹车。钻机还配置了用来起下井下工具串的专用绞车，该绞车为液压绞车，最大提升力为20吨，钢丝绳直径为16毫米，提升速度为120米/分钟。该钻机为车载钻机，整套钻机只需7辆车即可完成迁移。
2）顶驱、天车、游车
套管钻井专用顶驱配置了Tesco250HMI液压顶驱，钩载为250吨，输出扭矩21，000N．m，最大转速220rpm。该顶驱增设了适应套管钻井所需的钢丝绳防喷器和钢丝绳密封器液压式钢丝绳防喷器和钢丝绳密封器安装在顶驱的上端，与水龙头冲管相通。在水龙头和游车之间加装液压式钢丝绳防喷器，主要是为了加强井控。钢丝绳密封器使钻机更能适应井下工具串的泵送作业。
套管钻井专用钻机配置了中开分体式天车、游车，与常规钻机的天车、游车不同。中开分体式天车、游车主要是用来适应套管钻井中钢丝绳起下钻作业。
3）套管驱动头
在套管钻井中，套管被用来传递扭矩。顶驱的扭矩如果直接由套管扣来传递，就有可能造成套管丝扣的损坏。因此，在顶驱输出轴与套管柱上端之间设置了套管驱动头。套管直接与套管驱动头连接，由内部卡瓦夹紧，钻机的扭矩由顶驱主轴传到套管驱动头上，再由套管驱动头传到套管上，套管的丝扣不参加扭矩的传递。套管驱动头有三个功能，一是起到起升作用，二是传递扭矩，三是密封钻井循环泥浆。
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钻头钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。
钻机八大件钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。
钻井液的性能及作用钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。