GBT24956-2010石油天然气工业钻柱设计和操作限度的推荐作法.pdf 185页

'I岱75．020E13a雷中华人民共和国国家标准GB／T24956—2010石油天然气工业钻柱设计和操作限度的推荐作法Recommendedpracticeforpetroleumandnaturalgasindustries—Drillstemdesignandoperatinglimits2010-08一09发布2010-12-01实施丰瞀骶紫瓣警糌瞥霎发布中国国家标准化管理委员会捉19 标准分享网www.bzfxw.com免费下载目次前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·1范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2参考文献⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4钻杆和钻杆接头的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5钻铤的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·6方钻杆的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯7设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·8与井斜有关的限度⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9与浮式钻井船有关的限度⋯⋯·⋯·····⋯⋯···⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯⋯t10钻柱腐蚀与硫化物应力开裂·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯·⋯⋯t¨钻杆的压缩使用限度(见附录A．14和A．15)⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯12特殊使用问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯··13钻柱的鉴定、检查和分级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14特殊处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15钻杆的动载荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16牙轮钻头尺寸和上紧扭矩的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录A(规范性附录)强度和设计公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录B(资料性附录)参考资料⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·附录NA(资料性附录)标准第2章引用标准国内采标情况⋯⋯附录NB(资料性附录)英制单位与我国法定计量单位的换算关系图1Nc26接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯”图22鲥OH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图32％wD接头的抗扭强度和上紧扭矩·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·图42％sLH90接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图52％PAc接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图6NC31接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯··⋯r图72％sI。H90接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯·-⋯⋯⋯····⋯⋯图82％WO接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图92％oH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图102％PAC接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图11Nc38接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···图123％sLH90接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图133×FH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图143％OH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图153×PAc接头的抗扭强度和上紧扭矩·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··图163MxH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图17Nc40接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图184inH90接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯··⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯GB／T24956—2010V，●，0w”弘铊∞化"曲孔盯盯盯驺巧”孢孙拍孙孙扑打拈勰曲鳕∞∞甜n弛驼∞∞● www.bzfxw.comGB／T24956—2010图19图20图21图22图23图24图25图26图27图28图29图30图31图32图33图34图35图36图37图38图39图40图4l图42图43图44图45图46图47图48图49图50图51图52图53图54图55图56图57图58图59图60图61图62Ⅱ4inOH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一Nc46接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··4％FH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·-4×H90接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-·4％OH接头(标准重量)的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯-·Nc50接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯·⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯-·5％FH接头的抗扭强度和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··内径为1Min和1％in的钻铤抗弯强度比⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯内径为2in和2×in的钻铤抗弯强度比⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯·内径为2Min的钻铤抗弯强度比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯·内径为21吖。in的钻铤抗弯强度比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·内径为3in的钻铤抗弯强度比⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯内径为3×in的钻铤抗弯强度比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··内径为3Min的钻铤抗弯强度比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·新方钻杆——新方补心组合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一新方钻杆——新方补心组合⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯····⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一为防止上、卸丝扣时钻杆发生弯曲，钻杆接头高于卡瓦的最大高度E75钢级钻杆产生疲劳破坏时的狗腿严重度极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯一s135钢级钻杆产生疲劳破坏时的狗腿严重度极限⋯⋯⋯⋯⋯··作用在钻杆接头上的侧向力⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯-渐变狗腿中的疲劳破坏(无腐蚀环境)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··渐变狗腿中的疲劳破坏(高腐蚀环境)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··作用在4％in钻杆接头和3巧in、13，3lb／ft2类钻杆本体的侧向力作用在6×in钻杆接头和4％in、16．61b／ft2类钻杆本体的侧向力作用在6％in钻杆接头和5in、19．5lb／ft2类钻杆本体的侧向力··作用在6％in钻杆接头和5in、19．51b／ft3类钻杆本体的侧向力··在标准状态下用氢进行阴极放电时，sAE4340钢的延迟破坏特性产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)产生正弦屈曲时的I晦界辄向压缩载荷(近似)产生正弦屈血时的临界轴向压缩载荷(近似)产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)弘弘站弘拍弘”们卯惦∞∞n弛弘弱盯％∞盯鹋∞伯nn他"他伯伯∞的距钉跎跎踮船驵驵踮踮硒踮 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010图63产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“87图64产生正弦屠曲时的f描界轴向压缩载荷(近似)⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯87图65产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯88图66产生正弦屈曲时的i临界轴向压缩载荷(近似)⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·88图67a弯曲应力和疲劳极限···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·92图67b侧向接触力和接触长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93图68a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯94图68b侧向接触力和接触长度⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·95图69a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯96图69b侧向接触力和接触长度⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯97图70a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯98图70b侧向接触力和接触长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯一99图71a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯100图7】b侧向接触力和接触长度⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·101图72a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·102图72b侧向接触力和接触长度·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·103图73a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯104图73b侧向接触力和接触长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·105图74a弯曲应力和疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯····⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·106图74b侧向接触力和接触长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一107图75考虑钻杆接头外径差的井眼曲率调整系数⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯108图76无腐蚀条件下API钻杆的中等疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·111图77无腐蚀条件下API钻杆的最小疲劳极限⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯112图78a高曲率下的弯曲应力⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯113图78b侧向接触力和长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···114图79a高曲率下的弯曲应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯-115图79b侧向接触力和长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯“116图80a高曲率下的弯曲应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”117图80b侧向接触力和接触长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·-118图81双轴屈服应力椭圆或最大剪切应变能量图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··124图82钻杆接头上的钻杆标识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·125图83用于进行钻杆标识的铣槽推荐作法⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯127图84检查标准中所包括长度的说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯129图85钻杆和钻杆接头颜色代码识别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯···141图86钳位和基准标记位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯142图87钻铤吊卡⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·143图88钻铤的吊卡槽和解卡槽⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143图89钻铤的磨损⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯145图90改进的外螺纹接头应力释放槽⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯146图A．1钻杆的偏心孔截面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯··153图A．2旋转台肩连接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·-158图A．3a施加上紧扭矩后拉伸⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯159图A．3b拉伸后施加扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯159图A．3c施加上紧扭矩后拉伸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯161Ⅲ www.bzfxw.comGB／T24956—2010图A．3d图A．4图A．5图A．6图A．7拉伸后施加上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯．．用于抗弯强度比计算的各尺寸在旋转台肩连接中的位置屈曲载荷与井眼曲率的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯一屈曲载荷与井眼曲率的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯·屈曲载荷与井眼曲率的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表1新钻杆尺寸数据⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯一表2新钻杆的抗扭强度和抗拉强度数据⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一表3新钻杆的抗挤强度和抗内压强度数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表4API一级钻杆的抗扭强度和抗拉强度数据·⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表5API一级钻杆的抗挤强度和抗内压强度数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表6API二级钻杆的抗扭强度和抗拉强度数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表7API二级钻杆的抗挤强度和抗内压强度数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯表8新钻杆接头和新钢级E75钻杆的机械性能·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表9新钻杆接头和新高强度钻杆的机械性能·⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯表10基于内螺纹抗扭强度的焊接型钻杆接头和钻杆的推荐最小外径和上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯·表1l浮力系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯··表12旋转台肩连接互换表···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表13钻铤重量(钢)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表14钻铤旋肩式接头推荐上紧扭矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表15方钻杆强度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·表16产生最大磨损宽度时方钻杆和方补心之间的接触角⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯-表17重新加工方钻杆的长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表18典型钻柱设计算例最终钻柱组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表19截面模数值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯表20钻井液类型对摩擦系数的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···表21不同钻井液密度的修正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯表22防止钻杆发生屈曲的井眼曲率⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯·表23Youngstown钢材测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯表24受压钻杆的疲劳极限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯t．表25图77中所用到的数据⋯⋯⋯⋯⋯·····⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一表26钻杆钢级代号及钻杆接头生产厂家代号··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表27钻杆重量代码⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一表28旧钻杆的分级标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯表29油管拄的分级标准⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯表30新、一级(旧)、二级(旧)钻杆在最小屈服张强度下的钩载⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·一表31新、一级(旧)、二级(旧)油管柱在最小屈服强度下的钩载⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表32钻铤槽和吊卡孔的尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯表33Nc50轴对称螺纹最后啮合齿根处的最大应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表34IADc牙轮钻头分类表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表35IADc钻头分类代码的第4位代码⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·表36牙轮钻头上紧扣扭矩范围推荐值⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·-表37金刚石钻头上最小上紧扭矩推荐值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“⋯⋯⋯⋯⋯⋯·表38常规牙轮钻头尺寸⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．表39常规固定切削齿钻头尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ⅣⅢm卅懈m吖吖州叫m∞¨心M”鹅船鹃∞黔H％∞铊他蹭曲㈣埘㈤|耋拼mmi兰Ⅲ|莹mmm抛抛¨一～¨h¨h¨一¨一¨～¨一¨～¨一¨一 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载刖置GB／T24956—2010本标准等同采用APIRP7G：1998第16版RecommendedPracticeforDriUstemDesignandOperatingLimits(1998年12月1日生效，2000年5月勘误)《钻柱设计和操作限度的推荐作法》，包括其修正案1：2003。本标准等同翻译APIRP7G：1998第16版。为便于实际使用，本标准做了下列编辑性修改：——“本推荐作法”一词改为“本标准”；——删除特别通告、API前言和16．8等资料性概述要素；——图、表依据GB／T1．1—2000的规定排列；——将国际标准中公式所要解释的符号“一”按国标GB／Tl_l的要求改为“——”；一一对纳入正文的国际标准的技术勘误和修正案内容在正文的页边空白处用垂直双线(I{)进行了标识；——按GB／T20000．2的要求，在附录B后增加了附录NA参考标准的采标情况；增加了附录NB英制单位与我国法定计量单位的换算。本标准的附录A为规范性的附录，附录B、NA、NB为资料性的附录。本标准由中国石油天然气集团公司提出。本标准由全国石油天然气标准化技术委员会归口。本标准起草单位：新疆石油管理局钻井工艺研究院。本标准主要起草人：陈若铭、刘灵、王芳、谭国琼、宋彬、费维新。V www.bzfxw.comGB／T24956—2010API环境、健康、安全责任和指导方针美国石油协会会员致力于不断努力改善作业与环境的适应性，同时经济地开发能源，为消费者提供高质量的产品和服务。我们认识到我们有责任与公众、政府和其他团体一起共同努力，以环保手段来开发和使用自然资源，保护雇员和公众的健康和安全。为了担负起这个责任，API成员承诺遵循下列方针管理我们的业务，这些方针采取风险优先的科学态度和经济有效的管理办法。·认识并对公众关于原材料、产品和作业的关心作出反应。·经营工厂和操作设备时，加工原材料和产品要保护环境、雇员和公众的安全和健康的。·在设计和开发新产品和新工艺时要优先考虑安全、健康和环保问题。·与行业有关的重要危害安全、健康和环境的信息应及时通知相关的官员、雇员、顾客和公众，并推荐保护措施。·劝告顾客、运输人员和其他人要安全使用、运输和处理原材料、产品和废料。·要经济地开发和生产自然资源，通过有效地使用能源来保护这些资源。·通过开展和扶持有关原材料、产品、加工和废料对安全、健康和环境影响的研究来拓展相关知识。·确保减少产生辐射和废物的总量。·和其他人或其他部门一起来解决因作业中处理和排放有害物质而产生的问题。·参与政府和其他部门制定保护社区、工作场所和环境的法律、法规和标准。·与生产、处理、使用、运输或排放类似原材料、石油产品和废料的其他人或部门分享经验和提供援助，以此宣传这些原则和做法。Ⅵ www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载石油天然气工业钻柱设计和操作限度的推荐作法GB／T24956—20101范围1．1覆盖范围本标准不仅包括钻柱组件的选择，而且还考虑了井斜控制、钻井液、钻压和转速，以及其他操作程序。1．2章节覆盖范围第4、5、6、7章提供了选择钻柱组件的步骤，第8、9、lo、11、12和15章是有关可能造成钻柱正常能力降低的操作限度，第13章包含了旧钻杆和旧油管的分类方法以及其他钻柱组件的识别和检查步骤，第14章包含了关于井下工具焊接的说明，第16章包含了牙轮钻头的分类方法。2参考文献(其他参考资料详见附录B)。APIRP5c1套管、油管的维护和使用推荐作法APIBull5c3套管、油管、钻杆和管线管性能的公式和计算APISpec7旋转钻井钻柱组件的规格APIRP7A1旋转台肩连接螺纹脂检验推荐作法APIRP13B_1水基钻井液现场测试标准程序推荐作法APlRP13B一2油基钻井液现场测试标准程序推荐作法AsTM”D3370取水样的标准作法NACE”MR0175油田设备用抗硫化应力裂纹的金属材料以上标准国内采标情况见附录NA。3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3．1．抗弯强度比b蚰dingstreIIgthratio旋肩式内、外螺纹旋紧配合时，外螺纹接头最后丝扣啮合处的抗弯截面模数与外螺纹接头顶端外的内螺纹接头的抗弯截面模数的比值。3．2倒角直径beveldiameter旋转台肩连接接触面的外径。3．3钻头短节bitsub通常两端为内螺纹、用于连接钻头和钻柱的接头。1)美国测试材料协会(地址：looBarrHarborDrive，westconshocken，Pe删ylvama19428)2)美国国家防腐工程师协会(P0．B0x218340，Houston，Texas77218—8340) www.bzfxw.comGB／T24956—20103．43．53．63．73．83．93．103．113．123．133．143．153．163．17内螺纹连接boxconnectioⅡ石油管材具有内(阴)螺纹的螺纹连接。校准系统caHb吼ti佃system量规校准和控制的相关文件。二级Cla∞2对旧钻杆和油管的一种API使用分级。冷加工coMworking金属在足够低的温度下引起或确保永久应变的塑性变形。腐蚀corr∞ion由所处环境引起的材料改变或性能下降。临界转速criticalrotaryspeed出现共振时的旋转速度。这些振动可能造成疲劳失效、过度磨损或弯曲。脱碳d嘲rburization加热时介质表面与碳发生反应。从而造成铁合金表面的碳损失的现象。牙底高dedendⅡm螺纹节线与牙底的距离。狗腿dogleg用于描述井眼或沟槽方向急剧变化的术语，也适用于钢丝绳或管柱的永久性弯曲。狗腿严重度dogIegseverity井眼的井斜和(或)方位变化量的度量单位，通常用。／100ft(井段长度)来表示。通径规drift检查钻铤、钻杆、套管、油管、接头、水管和管线最小内径的量规。钻铤dri¨coll盯设计用来提供刚度和钻压的厚壁管子或管状物。钻杆drillpipe两端有特殊螺纹连接(即工具接头)的一段钢管。钻柱组件drilIstringelement用钻杆接头连接的每根钻杆。 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—-20103．]8失效failun装置或设备的性能已不适合甚至妨碍完成其设计功能。3．19疲劳fatigm材料局部受交变应力作用并在交变应力足够大之后累积产生裂纹或发展成裂缝，从而导致材料局部永久性结构发生改变的渐进过程。3．20疲劳失效fatigmfailure一种受最大值低于材料抗拉强度的交变应力作用而产生的失效。3．21疲劳裂纹fatiguecracl【材料因疲劳而产生的裂纹。3．22锻造(锻件)forging1)一般是热锻，用或不用冲模在外力作用下将金属塑性加工成型。2)用锻造方法制成成型的金属部件。3．23方钻杆keIly用于连接水龙头和钻柱外形为四方形或六边形的钢管。方钻杆穿过转盘转动并向钻柱传递扭矩。3．24方钻杆保护接头kellysaversub连接在方钻杆底部的短节，用于保护方钻杆的外螺纹端在上扣、卸扣作业期间不受磨损。3．25最后啮合齿l∞t∞gagedthread与内螺纹啮合的外螺纹或与外螺纹啮合的内螺纹的最后一道螺纹。3．26方钻杆下旋塞lowerkelIyvaIve紧接在方钻杆以下的基本可完全打开的阀，外径和钻杆接头外径相等。在带压状态下可关闭该阀以卸下方钻杆，可在强行起下钻作业中下钻。3．27旋接台肩mal【e_upshoulder旋转台肩连接上的密封台肩。3．28最小上紧扭矩．minimummake_uptorque在外螺纹上产生拉应力或在内螺纹产生压应力所需的最小扭矩。这个任意得出的应力可理解为在多数钻井条件下都足以防止井下卸开和因弯曲载荷使台肩分离的力。3．29最小外径miⅡimumoD对于旋肩式钻杆接头，其最小外径是旋转时确保丝扣连接强度为钻杆本体强度一定比例的最小内螺纹外径。3 www.bzfxw.comGB／T24956—20103．30油基钻井液o¨muds是指油为连续相、水为分散相的特殊类型钻井液。这类钻井液含有氧化沥青和通常以1：5的比例乳化进含有氢氧化钠或氧化钙和有机酸体系的水，也可含有硅酸盐、盐和磷酸盐。油基钻井液与反相乳化钻井液(两者都是油包水乳化钻井液)的区别在于水的加量、控制黏度和触变性的方法、造壁材料以及滤失性的不同。3．31外螺纹端pinend石油管材具有外(阳)螺纹的螺纹连接。3．32平端plainend钻杆、油管或套管没有丝扣的端部。管柱两端可加厚也可不加厚。3．33一级pmmiumcIass对旧钻杆和油管的一种API使用分级。3．34淬火和回火qu∞clIedandtempered淬火——通过奥氏体化使铁合金硬化，然后迅速冷却以使部分或全部奥氏体转变成马氏体。回火——将淬火硬化或正火的铁合金重新加热到低于转变区的温度，然后按所要求的速率冷却。3．35类mngeAPI石油管材的一种按长度分级的方法。3．36旋转台肩连接，m主aryshouIdered册ecli衄钻柱组件所应用的一种具有粗牙、锥形螺纹和密封台肩的连接。3．37抗剪强度she盯strength当施加力和阻力反向平行并偏移一定距离，在横截面上产生裂缝时所需的力。其值为：最大载荷除以被剪切分开的原始横截面面积。3．38卡卡瓦区slipar∞从钻杆接头和吊卡台肩的接合处沿管体48in距离内所包含的区域。3．39应力释放特征str∞s_reIieffeature在旋转台肩连接上进行处理，去除外螺纹或内螺纹未啮合的螺纹。经过这种处理钻柱柔性更强，减少了高应力集中区产生疲劳裂纹的机率。3．40水龙头swivel安装在钻柱顶部可以同时实现循环和旋转的装置。3．41抗拉强度tens儿estrength材料能够承受的最大拉伸应力。抗拉强度根据在拉伸测试期间断裂时的最大载荷和试件的原横截面积计算。4 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—-20103．42测试压力testpmssum用于证明压力容器结构完整性的大于其工作压力的压力。3．43螺纹形式threadform一个螺距长度内轴向上螺纹剖面的形状。3．44公差toleraⅡce允许的偏差量。3．45钻杆接头t∞ljoilIt钻杆上一种具有粗牙、锥形螺纹和密封台肩的加重连接元件，其可承受钻柱重量，在钻井过程中经受重复上、卸扣的应变，抗疲劳和额外上紧力，并起防泄漏密封作用。钻杆两端分别为外螺纹端和内螺纹端。钻杆接头可以以焊接、螺纹连接，或以焊接和螺纹连接相结合的方式连接在钻杆上。3．46方钻杆上旋塞Ⅱpperkdlyc∞k一种紧接在方钻杆上端关闭后可封闭钻杆内压力的阀。3．47加庳端up∞t钻杆管体壁厚增加的一端。其可以是外径增大或内径减小，或两种情况兼有。加厚端通常通过热锻管体端而制成。3．48工作规workiⅡggauges用来测量产品螺纹的量规。3．49工作压力workingpre始ure在正常操作中设备的部件能够承受的压力。3．50工作温度workingt哪p哪tun在正常操作中设备的部件能够承受的温度。4钻杆和钻杆接头的性能4．1本章包括了一系列表格(表l～表11)，给出了新旧钻杆的尺寸、机械性能和使用性能，表格还包括新旧钻杆所用钻杆接头的这些特性。4．2本章包括了所有钻杆和钻杆接头特性表。4．3钻杆表中所列数据都是以公认行业标准为基础、通过附录A中的公式计算而得到的。4．4新钻柱的推荐通径见表8和表9的第8列。通径规长度至少有4in，而且必须通过加厚部分，但无需超过吊卡台肩面以下12in。4．5钻杆接头的抗扭强度是一个多变量的函数。这些变量包括钢材强度、连接尺寸、螺纹类型、螺距、锥度和螺纹配合面或台肩配合面的摩擦系数。为使用本标准，摩擦系数假定为一个常数，但是已经得到证实的是，新钻杆接头和使用温度通常会影响钻杆接头的摩擦系数。当新钻杆一般表现出低摩擦系数5 GB／T24956—2010时，使用温度大于300譬则可以使摩擦系数显著增加或降低，这主要取决于螺纹润滑脂。使旋转台肩连接屈服所需要的扭矩可从A．9中的公式获得。4．6外螺纹钻杆接头或内螺纹钻杆接头的横截面积，无论哪个起作用都是最大的影响因素，并且变化也最大。钻杆接头的抗扭强度主要由其外径和内径决定，外径影响内螺纹钻杆接头的横截面积，内径影响外螺纹钻杆接头的横截面积。假定其他因素都是定值，则外径和内径的选择决定了外螺纹钻杆接头或内螺纹钻杆接头的横截面积，并确定其理论抗扭强度值。4．7钻杆接头使用寿命期间其理论抗扭强度随外径磨损而显著降低。钻杆接头的内螺纹横截面积成为较小的一个或者说成为控制面积时，外径减小多少都会直接降低抗扭强度。如果钻杆接头是新的且内螺纹横截面积起控制作用时，则初始外径磨损会降低抗扭强度；如果钻杆接头是新的且外螺纹横截面积起控制作用时，则外径磨损到某个程度才可能使抗扭强度受到影响。反过来说，可以通过制造比普通尺寸大的外径和比普通尺寸小的内径的钻杆接头来增大抗扭强度。4．8表10所列的最小外径、内螺纹钻杆接头台肩厚和上紧扭矩值的确定依据。4．8．1推荐钻杆接头上紧扭矩是基于所有螺纹和台肩都涂抹了螺纹脂计算的。螺纹脂含有40％～60％(质量比)金属锌细粉，其中活化硫总含量不超过o．3％(参考spec7附录G中使用有害材料的注意事项)。计算中拉伸应力为钻杆接头(最小拉伸屈服强度)的60％。4．8．2计算钻杆接头抗扭强度时，新的和磨损后的钻杆接头都未考虑台肩倒角。4．8．3一级钻杆其壁厚最小为公称壁厚的80％。4．8．4二级钻杆其壁厚最小为公称壁厚的70％。4．8．5本标准中钻杆接头和管体的抗扭比(≥O．80)仅是推荐值，应该认识到可以采用其他的尺寸组合。适合某种使用场合的特定组合，在某些地方可能不适用而在另一地方可能过于安全。4．9许多种尺寸和类型的连接可与某些其他尺寸和类型互换。在这些情况下只是名称不同，而在某些情况下是螺纹形式不同。如果螺纹形式可互换，则连接就可互换。这些可互换的连接见表12。4．10图1～图25的曲线给出了大量大范围不同内、外径的常用钻杆接头连接的理论抗扭屈服强度。配合面、螺纹和台肩的摩擦系数假定为O．08(见APIRP7A1《旋转台肩连接螺纹脂检验的推荐作法》)。上紧扭矩以钻杆接头最小拉伸屈服强度的60％为基础来计算。4．11曲线图使用的步骤方法4．11．1根据所研究的钻杆接头连接的尺寸和类型选择相应标题的曲线。4．11．2从需查找的外径水平引至曲线并读出该内螺纹连接的抗扭强度。4．”．3从内径垂直引至曲线并读出该外螺纹连接的抗扭强度。4．11．4上述得到的两个抗扭强度中较小的值就是钻杆接头的理论抗扭强度。4．11．5需强调的是，从曲线得到的值是抗扭强度的理论值。现场钻杆接头的抗扭强度可能与此不同，这是因为绘制曲线上各点时有许多影响现场使用的因素没有考虑。4．11．6对于新的或磨损后的钻杆接头在外径和内径变化情况下的相对抗扭强度，这些曲线十分有用。在每种情况下，应该使用较小值。4．12旧钻杆接头的推荐上紧扭矩确定步骤4．12．1按所研究的钻杆接头连接的尺寸和类型选择相应标题的曲线。4．12．2从需查找的外径水平引至曲线并读出该内螺纹连接的推荐上紧扭矩。4．12．3从内径垂直引至曲线并读出该外螺纹连接的推荐上紧扭矩。4．12．4上述得到的两个上紧扭矩中比较小的值就是钻杆接头的推荐上紧扭矩。4．12．5极端使用条件下允许上紧扭矩高于推荐值。6 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表1新钻杆尺寸数据GB／T24956—2010(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)外释公称重量平端管子壁厚内径管体截面积2极截面模数3。～(含接头)重量1dAzinlb／ftlb／“inin2in32“4．854．4301901．9951．30421．32l6．656．26028018151．84291．7332“6，856．16O2172．4411．81202．24l10．40g．72O．36221512．85793．2043巧9508．8l0．2542．9922．59023．92313．3012，31O．3682．7643．6209514415．5014．63O．4492．6024．30375．847411．8510．46O．2623．4763．07675．40014．0012．9303303．3403．80486．458157014．690．3803．2404．32167．1574％13．7512．240．2713．9583．60047，18416．6014．980．3373．8264．40748．54320．0018．690．4303．6405．498l10．23222．8221．36O5003．5006．283211．345516．251487O．2964．4084．37439．71819．5017．930．3624．2765．274611．415256024．03O．5004．0007．068614．49l5×19．2016．87O．3044．8924．962412．22l219019．81O．3614．7785．828214．06224．7022．540．4154．6706．629615．6886％25．2022，190．3305．9656．526219．57227．7024．22O．3625．9017．122721．1561lb／“一3．3996×A(第6列)2A—O．7854(D2一∥)3z-oⅢ。s(等)表2新钻杆的抗扭强度和抗拉强度数据(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)⋯，公称重量抗扭强度数据1最小抗拉强度数据2⋯(含接头)抗扭强度／(ft·lb)最小屈服强度时的载荷／lbinlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S1352“4．854763603366688574978171239021369441760716．656250791787511l25l1382141750721935002487862×6．85808310238113161454913590217214319026324462410．40115541463516176207982143442715033000823858203M9．501414617918198052546319426424606827l97034967613．301855123498259723339227156934398838019748882515．50210862670829520379543227754088484518855809957 GB／T24956—2010表2(续)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)⋯，公称重量抗扭强度数据1最小抗拉强度数据2(含接头)抗扭强度／(ft·lb)最小屈服强度时的载荷／lbinlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S135411．851947424668272643505423075529229032305741536014OO2328829498326034191828535936l4543995025136461570258lO3269236134464583241184lO5504537655834134坯13．752590732816362704663327003434204337804748606116，603080739022431305545333055841870746278159500420．003690146741516616642141235852232057730l74224422．8240912518215727673641471239596903659734848230516253504444389490626307932807341555945930259053119．504116752144576337410039559550108755383371207025．60522576619273159940625301446715157422019542595坯19．2044074558266l7037933237218l47l42952l05366992521_905071064233709949127843711655368161l96378680924．70565747l660792041018334972226298146961118949996％25．2070580894029881212704448946461998868525088103527．70762959664010681313733053419967665174787796l5561以抗剪强度等于57．7％最小屈服强度和公称壁厚为基础。最小扰扭强度由公式A．16计算。2最小抗拉强度由公式A．13计算。表3新钻杆的抗挤强度和抗内压强度数据(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外秤公称重量最小抗挤强度最小屈服强度时的抗内压强度⋯(含接头)psiinlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S1352妊4．85ll040139841545619035105001330014700189006．6515599197592183928079154741960021663278532“6．85104671294014020170349907125481386917832lO．4016509209ll2311229716165262093323137297473％9．50100011207713055157489525120651333517145133014113178771975825404138001748019320Z484015．50167742l247234843019416838213282357330308411．85838l99781070812618859710889120361547414．00ll3541438215896201411082813716151591949l15．7012896163351805523213124691579417456224444“13．7571738412895610283790410012110661422816．60103921276513825167739829124501376l1769320．OO1296416421L8149233351254215886175582257522．8214815187652074126667145831847220417262508 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表3(续)GB／T24956—2010(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外径髫嚣别、誓强度剐堀服强度?衲压强度lnlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S135516．256938810886l6983l77709842lO8781398619．509962120261299915672950312037133041710525．601350017lOO1890024300131251662518375236255M19．20603969427313809372559189lO1561305821．9084131001910753126798615109121206l1550724．701046412933140131702399031254413865178266％25．204788532l550060366538828191531176827．705894675571037813717290841004012909注：根据APIBull5c3中的公式计算。表4API一级钻杆的抗扭强度和抗拉强度数据(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外轻公称重量基于均匀磨损的抗扭屈服强度“2基于均匀磨损的抗拉强度数据2⋯(含接头)ft-lb最小届服强度时的载荷／lblnlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S1352％4．85372547195215670576893973981076501384076．6548116093673586591076161363131506621937092％6．856332802088651139710694613546514972519250310．4088581122012401159451665352109452331492997643坯9．501109414052155311996815297919377421417127536313．301436118191201062585021215026872329701038187015．5016146204522260529063250620317452350868451115411．8515310i9392214332755718201623055425482332763014．OO1819623048254743275222418228396331385440352715．702006725418280943612025385132154435539l4569314％13．752040325844285643672521325827012729856138386416．602413930576337954345026016532954236423146829720．OO2868336332401575163032291640902645208258124822．8231578400lO4422256856367566465584514593661620516．252760734969386504969325915532826336281746647919．503228540895451995811331153539461243615056076425．60405445135656762729794146905252745805667464435M19．203476444035486706257529426037273041196552966921．903986350494558097175434478043672148269262060424．70443205613962048797763912854956275477997043136％25．2055766715227905010163538746649079054245269743827．70601927731285450109864422419535064591387760354l基于抗剪强度为57，7％最小屈服强度计算。2抗扭强度数据和抗拉强度数据基于外径20％均匀磨损计算。9 GB／T24956—2010表5API一级钻杆的抗挤强度和抗内压强度数据(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外秤公称重量最小抗挤强度1最小屈服强度时的最小抗内压强度1¨～(含接头)psipslinIb／ftE75X95G105S135E75X95G105S1352％4．85852210161109121289196001216013440172806．6513378169451872924080141471792019806254652％6．8576409017963311186905711473126801630310．4014223180161991225602151101913921153271973M95070748284881310093870911031121921567513．30120151521816820216261261715982176642271l15．501447218331202602604915394194992l55227710411．855704650868277445786099561100414148】4．009012107951162213836990012540138601782015．70lO914138251519018593114001444015960205204K13．75468651905352590872279154101171300816．6075258868946710964898711383125811617620．00109751390115350188061146714524160532064022．821265516030177182278013333168891866724000516．2544904935506756617104899899461278719．50704182418765IO029868811005121631563825．60114581451416042205lO120001520016800216005×19．2037364130433647146633840192861193921．9057306542．68657496787699771l0271417724．707635901196261117790551l46912676162986％25．2029313252335334295977757183861075927．70361540294222459265578306918011803注：一级钻杆数据基于APIBull5c3中的公式计算。1数据的最小壁厚以公称壁厚的80％为基础、抗挤强度以外径均匀磨损为基础计算，抗内压强度以均匀磨损和公称外径为基础计算。表6API二级钻杆的抗扭强度和抗拉强度数据(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)朴辑公称重量基于均匀磨损的抗拉屈服强度“2基于均匀磨损的抗拉强度数据2’。一(含接头)ft·lb最小屈服强度时的载荷／Ibinlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S1352％t8532244083451358026668684469933601200356．654130523257827434928711176361300191671672“6．8554846946767798719280111754912992216704310．4075919615lO627136631435571818392009802584033％9．50961212176134571730213279316820418591023902713．301236515663173122225818339823230425675733011615．5013828175151935924890215967273558302354388741411．851328116823185942390715813220030122138528463814．OO1573819935Z203428329194363246193Z72t0834985210 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表6(续)GB／T24956—2010(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外释公称重量基于均匀磨损的抗拉屈服强度“2基于均匀磨损的抗拉强度数据2。一(含接头)ft·1b最小屈服强度时的载荷／lbinlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S13515．70173152193224241311662197382783353076333955284M13．751771522439248013l88718538923482725954533370l16．602090826483292713763422577l28597731608040638820OO24747313463464544544279502354035391302503103228227161344043802648890317497402163444496571495516．252397《30368335644315422531628540031544240556819．502797635436391665035627043234254837860548677825．603494744267489266290535873l4543925022236457155×19．20302083826342291543742559543242083583354∞71721．903458243804484146224729953337940941934653916024．70383834861953737690903395334300764753476111606％25．20484976l430678968729533723642716647213l6070262770523086625773231941553674554654435144376614191基于抗剪强度为57．7％最小屈服强度计算。2抗扭强度数据和抗拉强度数据基于外径30％均匀磨损计算。表7API二级钻杆的抗挤强度和抗内压强度数据(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外释公称重量最小抗挤强度1最小屈服强度时的最小抗内压强度1川汕(古接头)psiinlb／ftE75X95G105S135E75X95G105S1352％4．8568527996849196648400106401l760151206．651213815375169932l849123791568017331222822％6．856055696373358123792510039110951426510．4012938163881811323288132211674618509237983％9．50554463016596713776209652106681371613．30108581375315042183961104013984154561987215501317416686184432371213470170621885824246411．8543114702487654366878871296291238014．OO729585709134105208663lO973121281559315．70953111468123741484099751263513965179554％13．7533973845401642876323801088531138216．605951682871857923786399601l009141542000963l1l59812520150331003312709140471806022．821l4581451416042205101l66714779163332l000516．25327536963850406562】6787487021118919．50551462626552707976029629106431368425601033812640136851658710500133001470018900 GB／T24956—2010表7(续)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)外稻公称重量最小抗挤强度1最小屈服强度时的最小抗内压强度1。卜(含接头)p舒psilnIb／nE75X95G105S135E75X95G105S1355K19．2028353128321532655804735181251044721．9043344733489954656892873096491240524．7060506957732981157923100351l092142616骺25．202227234323462346523066257322941427．70276530373113314857377267803210327注：二级钻杆数据根据APIB。115c3中的公式计算。。1数据以最小壁厚为70蹦公称壁厚为基础计算，抗挤强度以外径均匀磨损为基础计算，抗内压强度以公称外径和均匀磨损为基础计算。表8新钻杆接头和新钢级E75钻杆的机械性能(1)(2)(3)(4)【5)(6)(7)(8)(9)(10)L11)(12)钻杆数据钻杆接头数据机械性能公称近似抗拉强度／lb抗扭强度／(ft·lb)尺寸重量重量1加厚连接外径内径通径2钻杆钻轩钻杆inlb／ft类型min本体3接头4主体5接头62％4．855．26EUNc26(1F’3鳍、1％1．62597817313681476368756495EUOH3W21．8079781720641647634526p5．05EUSI。H903×21．8509781720267047635075声5．15EUWo3籍21．807978171956”47634235芦6．656．99EUNC26(IF)3％1X1．6251382143136816250687566．89EUoH3蟛1％】．6251382142946206250630566．17IUPAC2％1％l25013821423850462504672声6．78EUSLH903×21．67013821420285062505075声2“6．857．50EUNC31(1F)4×。2>《2．000135902447130808311790p6．93EuoH3％2％225313590222393780835464芦7．05EUSLH903“2X2．29613590226078380837513声7．31EUwO4妊2％2．253135902277553一一8083701跏1040lO87EUNC31(IF)4“2×1．9632143444471301l55411790口10．59EUOH3“2％21．9632143443455661l5548659声10，27IUPAC3X1M1．375214344272938ll5545706芦10．59EusLH903“2％22．0062143443827651155411227声Il19rUXH4彳1名1．7502143445050541l55413088声10．35IuNC26(SH)3％l％1．625214344313681115546875B3M9．5010．58EUNc38(IF)4％2】‰2．56319426458730814“61807l户9．84EUOH4M328041942643920711414611803声9．99EUSLH904掰32，8471942643667051414612458声lO．14EUWo4×32．8041942644197971414612723户12 标准分享网www.bzfxw.com免费下载袭8(续)GB／T24956—2010(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)钻杆数据钻杆接头数据机械性能公称近似抗拉强度／lb抗扭强度／({t·1b)尺寸重量重量1加厚连接外径内径通径2钻杆inlb／“Ib／ft类型in本体3接头‘主体5接头63×13301437EUH905“2％2．6192715696640501855123443户1393EuNc38(IF)4％2”‘62．45727l5695873081855118071一13．75IUoH4％2。Ⅵ62．41427l5695595821855117167声1340EUNC31(1F)4“2％2．00027l569447130185511l790户13．91EUXH4％2X2．3132715695709391855116867声15．5016．54EUNC38(1F)52％2．4143227756491582l08620095声411．8513．00IuH905×21％62．6882307559137081947435308—13．52EUNc46(IF)63“3．1252307559011641947433228口12．10EUOH5×31％3．2872307556213571947421903—12．91EUWo5％3％3．3132307557829871947428643声14．oo15．04IuNc40(FH)5K21％62．6882853597ll6ll2328823279卢15．43luH905巧21％B2．6882853599137082328835308声15．85EUNC46(IF)63K3．12528535990116423z8833228声414．001502EUOH5巧3×3．1252853597598752328827060户1435IuSH4％2％2．4832853595120352328815026声15．7016．80IUNc40(FH)5×21M62．563324118776406258lO25531—17．09IUH905×21％62．6883241189137082581035308一17．54EUNC46(IF)63“3．09532411890l1642581033228声4“13．7S15．23lUH9063“3．1252700349384032590738544p15．36EUNC50(IF)6斑3％3．6252700349390962590737269卢14．04EUOH5蟛33％3．7702700345548442590720678户14．77EUWO6×3％3．7502700348486192590733492一16．6018．14IEUFH632．8753305589761563080734367由17．92IEUH9063×3．1253305589384033080738544p17．95EUNC50(IF)6％3“3．6253305589390963080737269卢17．07EU0H5“3％3．6253305587139793080726936户16．79IEUNC38(SH)521Ⅵ62．5633305585873083080718071由18．37IEUNC46(XH)6“3％3．1253305589011643080733228卢20．OO21．64IEUFH632．8754123589761563690134367由21．64IEUH90632．87541235810856653690144948由21．59EUNC50(IF)6％3％3．45241235810259803690140915声2209IEUNC46(XH)6×32．875412358l0484263690138998p22．82241lEUNC50(IF)6％3％3．45247l23910259804091240915声24．56IEUNC46(XH)6×32．87547123910484264091238998声19．5022．28lEU5MFH73％3．62539559514484074116762903620．85IEUNC50(XH)6％3％3．6253955959390。54116737269声25．6028．27IEU5MFH73％3．37553014416192315225762903626．85IEIUNC50(xH)6％3“3．37553014411099205225744456声13 GB／T24956—2010表8(续)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(1”(12)钻杆数据钻杆接头数据机械性能公称近似抗拉强度／lb抗扭强度／(ft·lb)尺寸重量重量1加厚连接外径内径通径2钻杆m1b／ftlb／ft类型lninjn本体3接头4主体5接头65“21，9023．78IEUFH743875437116l2658025071055687D24．7026．30IEUFH743．875497222l2658025657455687声6％25．2027．28IEUFH85487548946414476977058073224p6％27．7029．06IEUFH854．87553419814476977629573224自1适于2类钢钻杆加接头(计算方法见附录A)2见4．4。3E级钻杆的拉伸屈服强度是在75000lb／inz最小屈服强度的基础上得到的。4钻杆外螺纹接头的抗拉强度是在1200001b／in2最小屈服强度和离台肩Nin处螺纹牙底横截面积的基础上得到的。5扭转屈服强度是在剪切强度取最小屈服强度的57．7％的基础上得到的。6声一外螺纹接头极限强度，6一内螺纹接头极限强度，P或B表示钻杆接头的强度朱达到钻杆本体抗扭强度的80％。表9新钻杆接头和新高强度钻杆的机械性能(1)(2)(3)(4)(5)‘(6)(7)(8)(9)(10)(1”(12)钻杆数据加厚钻杆接头数据机械性能公称近似类型抗拉强度／lb抗扭强度／(ft·lb)尺寸重量重量1和连接外径内径通径2钻杆inlb／ft钢级in本体3接头‘主体3接头52“6．657．1lEU—X95NC26(IF)3两1×1．6251750723136817917687566．09EU—x95SLH903×11弘。1．67017507227022379176862D6．657．11Eu—G105NC26(IF)3鳍l％1．6251935003136818751687566．99Eu—G105sLH903K11叫6167019350027022387516862口2％10．4011．09EU—X95NC3l(IF)4×21．8752715034957261463513158口10．95￡U—X95SLH90421．87527150344397l1463513119☆lO．401l09EU—G105NC31(IF)4×21．8753000824957261617613】58口10．95EU—G105SLH90421．8753000824439711617613119610．4011．55EU—S135NC31(IF)4％l“1．5003858206238442079816809由1126EU—S135SLH904×1％15003858205720892079817130由3M133014．60EL卜X95H905％2“2．6193439886640502349823443≯14．62EU-X95NC38(IF)52％2．4383439886491582349820095由1406EU-X95SLH904％2％2．4383439885960662349820709声13．3014．71EL卜G105NC38(IF)52％2．3133801977080632597222035口14．06EU-G105sLH904鲥2％2．4383801975960662597220709由13．3014．92EU-S135NC38(IF)52“2．0004888258424403339226503由14．65EIJ—S135SI。H9052埔2．OOO4888257893483339227809D14 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表9(续)GB／T24956—2010(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)钻杆数据加厚钻杆接头数据机械性能公称近似类型抗拉强度／lb抗扭强度／(“·Ib)尺寸重量重量1和连接外径内径通径2钻杆inIb／ftlb／ft钢级·nin本体3接头4主体3接头515．13EU_S135Nc40(4FH)5“2％231348882j8971613339229764口15．5016．82EU—X95NC38(IF)52名2．3134088487080632670822035口15．5017．03EU—G105NC38(IF)52×2．00045l8858424402952026503口16．97EUG105NC40(4FH)5X2％2．43845l8858382572952027693口15．5017．57EUSl35Nc40(4FH)5K2}i2．1255809959799963795432693声414．0015．34IU—X95NC40(FH)5K21“62．56336l4547764062949825531声L5．63Iu—x95H905M21％62．6883614549137082949835308p16．19EU—X95NC46(IF)63×3．12536l4549011642949833228口14001591IL卜G105NC40(FH)5％2％2．3133995028971613260329764声15．63IU—G105H905M21吖62．6883995029137083260335308由16．19EUGl05NC46(IF)63×3．1253995029011643260333228口140016．19IU—S135NC40(FH)5K21．875513646l0801354191836262口15631U—s135H905M2。M62．6885136469137084191835308p16．42EU—S135NC46(IF)63287551364610484264】91838998☆15．7017．52IU—X95Nc40(FH)5×2K2．3134105508971613269229764自17．z3Iu—x95H905％21M62，6884105509137083269235308p1780EU—X95NC46(IF)63H3．1254105509011643269233228由15．7017．52IUGl05NC40(FH)5×2％2．3134537658971613613429764口17．23IU—G105H905M21M62．6884537659137083613435308口1780EUG105NC46(IF)63×3．1254537659011643613433228☆157018．02EU—S135NC46(IF)632．875583413l0484264645838998自4M16．601833IEU—X95FH632．8754187079761563902234367由18．1lIEU—x95H9063}彳31254187079384033902238544p18．36EU_X95NC50(IF)6％3M36254187079390953902237269由18．79IEU—X95NC46(XH)6必32．87541870710484263902238998口4M16．6018．33IEU-G105FH632．62546278l9761564313034367由18．33IEUG105H90633．12546278ll0856654313044948口18．36EU—G105NC50(1F)6X3必36254627819390954313037269口1879IEU—G105NC46(XH)6“32．87546278ll0484264313038998☆16．6019．19IEL卜S135FH6“2坛2．37559500412353375545344214由4K16．6018．33IEU—S135H90632．857595004l0856655545344948P18．62EUSl35NC50(IF)6％3M3．375595004L1099205545344456P19．OOIEUS135NC46(XH)6“2必2．62559500411839085545344359P20．0022．39IEUX95FH62巧2．37552232012353374674l44214P21．78IEUX95H9063×3．1255223209384034674138544P22．08EU—X95NC50(IF)6“3％3375522320l1099204674144456尸2267Ⅱ：UX95NC46(XH)6×2“2．625522320l1839084674144359P20．002239IEU—G105FH62M2．375577301l2353375166144214P22．00IEU—G105H90632．87557730ll0856655166144948P22．08EUGl05NC50(IF)6％3％3．37557730l11099205l66144456P22．86IEU-G105NC46(XH)6×2巧2．37557730l13076085l66149297P20．OO23．03EUS135NC50(IF)6％32．87574224414162256642157534P23．03IEU—S135NC46(XH)6“2×2．125742244l4195276642】53800P15 GB／T24956—2010表9(续)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)钻杆数据加厚钻杆接头数据机械性能公称近似类型抗拉强度／lb抗扭强度／(ft．1b)尺寸重量重量1和连接外径内径通径2钻杆inlb／“钢级lnin本体3接头4主体3接头522．8225．13IEU—X95FH6×2×2．12559690313472565182148522P24．24EU—X95NC50(IF)6％3M3．37559690311099205182144456P24．77IEU—X95NC46(XH)6×2X2．625596903l1839085l82l44359P22．822472EU—G105NC50(IF)6％3×3．125659735l2689635727651217P24．96IEU—G105NC46(XH)6×2％2．375659735l3076085727649297P22．8225．41EUSl35NC50(IF)6“2％2．625848230155l7067364163393P519，5022，62IEU-x955MFH73必3．62550108714484075214462903P21．93lEU—X95H906M3×3，12550108711762655214451220P21．45IEu-x95Nc50(xH)6％3M3．37550108711099205214444456P19．5022．62IEU-G1055×FH73％3．62555383314484075763362903622．15IEU_G105H906M32．87555383313235275763358008口21．93IEU·G105NC50(XH)6％3“3．1255538331268963576335l217女19．5023，48IEU—S1355MFH7“3M3．37571207016192317410072213由22．61IEU-S135NC50(XH)6X2×2，625712070155170674】OO63393D25．6028．59IEUX955×FH73坯3．37567151516192316619262903627．87IEU—X95NC50(XH)6％32．87567151514162256619257534625．6029．16IEUGl055“FH7×3M3．375742201l6192317315972213☆28．32IEU￡】05NC50(XHy6“2×2．625742201l5517067315963393占256029．43IEU-S1355XFH7撕3K3．1259542591778274940627871665×21，9024．53IEU_X95FH73％3．62555368114484076423362903624．80IEU—X95H9073M3．12555368112688776423358033021．9025．38IEU-G105FH7“3×3．37561196316192317099472213D21．9026．50IEu-s135FH7％32．87578680919255369127886765024，7027．85IEU-X95FH7％3％3．37562981416192317l6607221305M24．7027．85IEU_G105FH7×3M3．37569611116192317920472213024．7027．77IEUSl35FH7％32．875894999l92553610l83386765D6％25．2027．15IEU—X95FH854．875619988l4484168940273224o25．2028．20IEU-G105FH8×4％4．62568525016781459881285467自25．2029．63IEU—S135FH8“4×4．1258810352102260127044108353自27．7030．11IEU_X95FH8％4×4．62567665116781459664085467027．7030．11IEu-G105FH8“4“4．625747250167814510681385467口27．7031．54IEU—S135FH8坯4“412596l556210226013733010835361适于二类钢钻杆加接头(计算方法见附录A)。2见4．4。3扭转屈服强度是在剪切强度取最小屈服强度的577％的基础上得到的。4钻杆外螺纹接头的抗拉强度是在120000psi最小屈服强度和离台肩Kin处螺纹牙底横截面积的基础上得到的。5p=外螺纹接头极限强度，6=内螺纹接头极限强度，P或B表示钻杆接头的强度未达到钻杆本体抗扭强度的80％。16 GB／T24956—2010靼鼎搿辑璺彘鳊·；jJ岩瑙水懿鲻世螺健骥姐。蔓疆毋毋毒棠翼摹#g臻臻毋冀g孽擘罩罩寥拳毋乎≯11g毒。瑚略鹰玳眯靼型亭g蔷蔷蔷蔷蔷蔷蔷蔷蔷蔷蔷誉瀑誉蔷蔷蔷誉蔷蔷誉港港甘擐埘蝤捌搿辑生彘嶙·{一皇螭水辎鞋《螺哩鐾垩s舞鬟黛黛童摹摹摹童冀毋毋g摹ii≥孽誊≯某黛乎毒艇嚼雀带冰蟪i鲻岳。善誉∞蔷薏瀑蔷蔷蔷蔷蔷漆蔷蔷蔷蔷港蓑蔷誊誉蔷蔷誊聋七“擐略埭_凸曼导墨§塞．善§嚣矍曼晏窘塞§量塞量妻是妻妻是§i鞯■幂之一∞卜-o。。__o卜__一oN釉帅o∞__H卜呻o。卜∞一骧裂辍长g米臻端妊瘩靼岳E辐妪辎l；》辫li饕跨婚i划垂譬孽星星莹；莹阜峰晕审阜审孽峰峰审举星年早阜早吾辜昌昌昌富宣富昌昌昌直昌富昌昌昌自由富昌壶盲目童自毫衽删妊霎詈螺世￡雒“17瑷Ⅱ}冁叫冥，强采、f，瞄胖鞋墨鞋耀辱稚糍士}姆蒯档毗g博搿辑鞲豁謦6d巾蝴。一僻标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GB／T24956—2010端u!帐鲻聚球辅苎量量嚣善委兰善孽量童誊銎星童星誊嚣誊誊誊蓦誉茧蠢毒鳋·÷叫<难}眯蒜挚fl醯蝌埋骧姐d摹甚二蔓碧i≯毋毒浆乎i簟≯#摹g≠≠≯窖舞童尊孽1召÷“赶蜡堪冰州靼踅喜s菩芸§普葶霉霉蕃享攀誉誉誉誊萼害誊《誊誉誉拳季§蠕嘣硝掣掣辑当量量曼曩基嚣蓦堇萤星萤塞誊基量墨童鹭导嚣墓量星詈岳幽·；叫占嘣爿<辎碴崩《避馨姐。冀冀冀童乎≯紫x冀乎，×孽窘紫x算冀亭量g囊毋黛《÷“雠瑙逞水水秽辎彘。萼誉替誉誊甘季喾葶誊誊誊∞霉誉葶孽蔷誉蔷蔷。孽霉窑÷“船蛹埭上；ll；§i囊li2；瓣i；ii；ii；§；i辑：幂岂骧捌糕收g爿(靡辎靶蟪i船蠹!蕃蔷蓦誊誉善釜蔷m港善一谬⋯m釜苦。吝蔷苦吝辗辐辎ll》l塑鎏ll鬻ill辫蜊魏星星星年率；莹早晕晕晕舌；；莹晕；毒辜翠莹翠；辜昌昌昌昌昌宣富昌曷富基蛊壶宣富富皇蛊壶昌昌昌宣壶璐咖i辙昌暑昌s置置鼍曼曼鼍曼曼曼曼曼墨避暑墨颦簪黾簧置蜒罂耋据岛世a蔷蔷蔷誊蔷漭蔷刊吲藩。岛18 端V皇{||晕GB／T24956—2010描裂搿辑当萋喜蚕基量童誉銎童量蚕尊景甍銎童量誉墨誊誊誉童量彘磐·÷叫毒略爿(蜊卧臻蝌但鞯姐。罩乎i窖≯摹毋要竽浆x≠冀冀≯芋浆乎寥乎乎擘，，长÷11蛳瑙粤冰球强辇喜s蔷誊曲§誉誉葶誉誉蔷苦喾蔷孽誊害蔷誉誉誉蔷蔷蔷誊擐螭辎埭鞲辑=鲁蚕茧至誊詈翌量景蕃季量曼奎篓曼蕃季童爱罾萤墨量嚣素鳋·÷叫{啦水端碴鼎《诞馨啪。辜亭乎ix袋桨擘gg≯毋誊亲算g算乒×手手乎≠乎l慢车。颦略鹰眯爿(蟪l辎去d蔷誉墨葶荸澄蔷∞澄蔷誉誊誉霉∞誉蔷誉蔷誉蔷善誉誉掘堪裂上是墨是妻墨曼曼曼是量妻墨是嚣量塞氅量曼晏妻曼誊毒剥：o=粕Hm囟__。。o一∞∞∞H。om一∞H∞o∞oH#亡辖靶最霍目漭蔷漭蔷蔷蔷蔷誉釜蔷m蔷蚤善蔷m喜m蔷蔷善一蔷蔷水臻辎靶掣擐素暑c。罨善善蔷一蔷蔷。蔷。蔷。誉誊。蔷。誉⋯蔷潦鞴蕊辎l§l驱l；li；|iil；；}|；；i；ll；|；l蜊藿蓬瓣llll||||||||l瓣l||l||lllll糍删籁蜒型耋jj立譬尘置罾量罾互量量量量量量拯盘《口吲呻甘甘寸甘呻善捶“翻19标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GB／T24956—2010蝼V2{|I芒辎鼎肆l辑当素粕·{叫毒嘣水鼎蟛壁}繇世骥如。i摹尊算浆≯冀冀乎寥乎摹乎≯乎絮毋摹≯×袋R芋乎1{长÷。船螭理冰球靼辇喜s蔷蔷誉墨誉澄誉蔷誉澄蔷蔷誉誉蔷誉誉誉誉誉澄誉蔷誉帮略辎壤蟪l阜薹隶酸·车U{皤球辎耻《螺世鞲如a蓉紫亭手gR乎≯×，亭乎××乎孽≠乎≠≠乎洪芋乎霍÷“1雠嘣翠冰水毽i辎素。誉蔷蔷誉誉誉誉誉誉苦誉墨誉誊誉誉誉蔷誉誉誉蔷巷墨靶七。撂嚷墩上刍％置器墨暑置詈刍各％旨尝警尝鲁％％导景息导告刍辑：幂皇转赋籁墨E冰塥鲻鞋蟪l撼隶g臻糯蜒。苫士‘。。革zt。。革‘Doz∞o革墨咕。若∞。。。淄z冀§zzקzlz冀z量奇zz跫§zz瓷z重lzz霍薹lll||l||鞴瓣il||鹱鬻鞴l曙咖辍鞋霎薹据粕世口艇“盘20 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标准分享网www.bzfxw.com免费下载表11浮力系数GB／T24956—2010(1)(2)(3)(1)(2)(3)钻井液密度浮力系数钻井液密度浮力系数lb／gallb／即Kblb／gallb／ft3Kb8．462．840．87214．0104．73O．7868．664．330．86914．2106．22O．7838．865．830．866144107．72O．780146109．22O．7779．O67．320．86214．8110．71O．7749．268．820．8599．470．32O．85615O112．2l0．7719．671．81085315．2113．70O．7689．873．3l085015．4115．20O．76515．6116．70O．7e210．074．80084715．8118．19O．75910．276．30084410．477．80084116．O119．690．75610．679．29083816．2121．18O75210880．79083516．412268O．74916．612418O．74611O82．29O．83216．812567O．74311283．780．82911．48528082617．0127170．74011．686．770．82317．2128660．73711．888．270．82017．413016O．73417．613l66073l12089770．81717．8133150．72812．29l_26O．81412492．760．81118．O13465O72512694250．80718．513839O．71712．89575O．80419．O142130．71013．O97．25O．80119．5145．87O．70213．298．74O．79813．4100．24O．79520．O149．61O．69413．610174O．79213．8103．23O．789表12旋转台肩连接互换表。=称。+外葛≯嚣篡一型·可兰霎黧类型尺寸in⋯“⋯⋯⋯⋯“内平(IF)2鲔2．87642、。00652“小眼型(V—O．038R)NC2622撕3．39142V-00653M小眼型(V—O．038R)NC3123×4．01642、oO．0654巧小眼型(VO．038R)NC38223 GB／T24956—2010表12(续)。筹称。。外篙产径臀麓一型·可蒙接类型尺寸ln⋯“““一⋯⋯挑44．83442V0．0654×加大贯服型(V—O．038R)NC4624}主5．25042v_0．0655加大贯跟型(V—O．038R)NC5025M双流线型贯眼(FH)44．28042v_O．0654M双流线型(V—O．038R)NC402加大贯眼2“3．32742v_0．0653％双流线型(XH)(EH)(V一0038R)3×3．81242v_O．0654小眼型(v_O．038R)4M外平型4坯4．83442、。O．0654内平型(V一0．038R)NC46055．25042、■O．0654M内平型(V0．038R)NC5025×”双流线型小眼(sH)2彳2．87642V-0．0652％内平型(V一0．038R)NC2623“3．39l42V—O．0652“内平型(V—O．038R)NC31243．81242V-0．0653×加大贯眼型(、oO．038R)4％外平型4M4．016t2v-0．0653×内平型(V—O．038R)NC382双流线(DSI。)3×3．32742v_0．0652“加大贯眼型(V—O．038R)4“4．28042v_00654贯眼型(V—O．038R)NC4025×5．25042v_0．0654M内平型(、卜O．038R)5加大贯眼型NC502数字(NC)262，87642v_0．038R2％内平型2％小眼型3l3．39l42v-O．038R2％内平型3×”小眼型384．01642v-O．038R3％内平型4×小眼型404．28042v_0．038R4贯跟型4M双流线型464．83442v’O．038R4内平型4“加大贯眼型24 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表12(续)GB／T24956—2010。≯称～外葛星产径鼍警篇⋯型t可黧接类型尺寸in⋯“⋯’一⋯⋯一“505．25042V一0．038R4×内平型5加大贯眼型外平(EF)4坯381242v_O．0654小眼型(V一0．038R)3％加大贯眼型1具有所示两种螺纹牙型的连接可按任一种螺纹牙型加工而不影响计量和互换性。2数字型连接(Nc)只可按vm．038R螺纹牙型加工。{昙蠹s．鼋；鐾三昙。．球蟾誓罡全＼．＼；1》＼抗黜一”赫中弋，。1．i＼＼．．“外●垃接头内径／l“圈1NC26接头的抗扭强度和上紧扭矩!l一h8li＼；lK胃，杈l。》善q堂l一“一外螺纹接头内径／ln图22％oH接头的抗扭强度和上紧扭矩25 GB／T24956—2010一崤_高_吒ig；秣抗扭强度2R·lb推荐l鬃扭矩”§‰卜t．IbH·：iW一，rf外螺纹接头内径／1n图32％wD接头的抗扭强度和上紧扭矩图42％sLH90接头的抗扭强度和上紧扭矩35＼硭彘戚端群馨霍 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB，T24956—2010圈52％PAc接头的抗扭强度和上紧扭短固6NC31接头的抗扭强度和上骧扭雉 GB／T24956—2010暑。置暑一婚星軎昌％；景一i，瞒8封：扭强度：昌n-m∞1谨推荐上暨扭矩i§，煎谴；．R·ib一’f辫一8。lIl“od，}■坟接头内径／·n图72×sLH90接头的抗扭强度和上紧扭矩卜＼量：：Ko翕器1‘K8∞。K抗扫匮度n-Ib是!、推荐f紧扭矩k§∞：～h【毫o、NlN一Il『硝“外螺纹接头内径／m图82×wo接头的抗扭强度和上紧扭矩 标准分享网www.bzfxw.com免费下载要宴球慧鐾g、麒蠹水螭3．舔馨罡GB／T24956—2010『。≈≮．抗扭强度n·lb赛睡扭矩占K．1∞推荐上‘矗·lb器7i藏‘“外一皱接头内径／讪图92“oH接头的抗扭强度和上紧扭矩|卜＼警一呻‘喜上≥＼§■L一i＼i、一外螺纹接头内径／m圈102％PAc接头的抗扭强度和上紧扭矩29 圈11Nc38接头的抗扭强度和上蒙扭难碾123“sLH9。接头的抗扭强度和上曝扭矩 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB用2495p2010圈133必nI接头的抗扭强度私上聚扭矩图143坯oⅡ接头的抗扭强度和上紧扭矩 GB／T24956—2010一。苎k．推荐上魄t善强度。lb；^N外蠕毁接头内径／ID图153必pAC接头的抗扭强度和上紧扭矩一卜、‘k。謇}璺》吣。抗鬻檀推荐上囊扭矩蠹‘≮．nm暑NI“外一毂接头内径／1n图163巧xH接头的抗扭强度和上紧扭矩 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010瞄17Nc4。接头的抗扭强虚和上紧扭矩雷184inH9。接头的抗扭强度和上紧扭矩 GB，r24956—2010∽4jnoH洲抗?黜酾矩僧20Nc46接基的抗扭强度私上嚷扭讴 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB肛24e§o一“⋯固214KFH接头的抗扭强度和上紧扭讴匣224KH90接头的抗扭强成私上爨扭矩B、啦盎谦端铤馨露 Gll／T24956—-2010g飘器量。K．窝8器8’乜．蓦。i—W昌推荐上暨扭l’鸶抗扭【强度n-|bR·lb譬{嗽』；Kl。两I。董耐一。外螺敷接头内径／·n图234坯oH接头(标准重量)的抗扭强度和上紧扭矩暑t{缝．。。。F§．、∥强度嚣富‘躐．鲁量抗繁Ib葛器善描推荐上紧扭|蟠．iR-lb葛虽飞蕊2訇1’k．i§l’l若■一d舛外螺纹接头内径／-n图24Nc50接头的抗扭强度和上紧扭矩5眉、搿末米辎赫馨盂 标准分享网www.bzfxw.com免费下载!＼琏l彘诫螭豁肇《GB／T24956—201011"瓤。一∞昌星∞主星i。抗扭强度量陪n·1b鲁8骥；扭矩”瓤兽曷9兽推荐上霄R·118要li骶l外曩驶接头内径／m图255必FH接头的抗扭强度和上紧扭矩5钻铤的性能5．1表13包括API尺寸和非API尺寸范围中内、外径组合的钻铤重量。表中的数据可以为计算复合或非标准钻铤柱的钻铤重量提供基础数据。5．2旋肩式钻铤连接的推荐上紧扭矩列于表14。各种连接类型和常用内、外径钻铤的推荐上紧扭矩都列于表内，此外还包括每种连接尺寸和类型其薄弱部分(外螺纹端和内螺纹端)的标注。5．3许多钻铤连接失效都是弯曲应力而不是扭转应力作甩的结果。图26～图32可以用来确定新钻铤最合适的连接或者选择用于外径已磨损钻铤的新连接。5．4抗弯强度比为2．50：1的连接是通用的平衡连接的平均值。然而，依据钻井条件，3．20；1到1．9：1之间的变化均可用。5．5由于内螺纹连接外径比外螺纹连接内径磨损得快，因此抗弯强度比也相应降低。当抗弯强度比降到2．oo：1以下时，则可能出现连接故障，如内螺纹连接胀扣，内螺纹连接开裂，或内螺纹最后啮合处发生疲劳裂纹。5．6适合一个作业区的最小抗弯强度比可能在另一个作业区不适用。在确定特定作监区及特定作业类型的最小抗弯强度比时，应该考虑当地处理最近破坏情况的作业实践经验。5．7在利用这些图表时应注意一些其他提示。外螺纹连接末端处必须保留足够的台肩宽度和截面积。对于所有连接，抗弯强度比的计算都以标准尺寸为基础。5．8实际测量的内径和图26～图32中内径略有微小差别无关紧要，但一定要选择最接近测量内径的图形。5．9图26～图32中的曲线是通过使用截面模数(z)计算得到的抗弯强度比来确定的。截面模数是截面抵抗可能受到的任何弯曲力矩能力的度量。曲线中未考虑应力释放的效果，所应用公式的推导和算例见A．10。6方钻杆的性能6．1方钻杆制造成具有四方形或正六边形的驱动外形结构。APISpec7中标题为“四方钻杆”和“六方钻杆”的表2和表3给出了其尺寸。37 GB／T24956—20106．2四方钻杆的驱动部分采用锻造或机加工而成。锻造的方钻杆，其驱动部分经正火和回火处理，两端经淬火和回火处理。6．3六方钻杆或全机加工四方钻杆由圆钢机加工而成。其可采用以下任一热处理方式。6．3．1在机加工之前，圆钢全部经淬火和回火处理。6．3．2或者驱动部分经正火和回火处理，两端经淬火和回火处理。应注意的是，回火到同一硬度水平时，整体淬火的驱动部分所具有的最小抗拉强度比正火要高。对于同一硬度水平，两种情况下的最终抗拉强度可视为相同。表i3钻餐重量(钢)Ib／ft(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)内径／in外径／in11艋1M1K22×2M21‰33×3M3％42彳19181632120183W22203“2624223×3029273×35333244030373532294×434l393735324×4644424038354}f5150484643414×545250474456l595653505×686S6360575×7573706764605×8z80787572676460690888583797572686“9896949I88838076726M1071051029996918985806射11611411110810510098938971251231201171141101071039893847×134132130127124119116112108103937“1441421391371331291261221171131027必1541521501471441391361321281231128165】63160157154150147143】38133】船8×1761741711681651601581541491441338坯18718518217917617216916516015515092102082062032001951921881841791749M2342322302272242202162122092061989×24824524324023723222922522l2162111026125925725425124624323923523022511317315313310307302299295291Z8628112379377374371368364361357352347342注：API标准钻铤尺寸参考APIspec7中的袁13。对于特殊形状的钻铤，可向制造厂查询重量的减小值。 GB／T24956—201039聚∞冀m孓m∞#备=窖●皇g×≤翻N骚墨羁黜氍据叫X々N略N聚一冀H×o∞卜呷N∞∞tD∞o一竹啦∞兽∞∞曲呻∞∞∞=。∞萤∞∞∞“o∞卜oo∞o。。∞咄o∞oo竹呻∞=∞H舳∞∽NmN∞呻～呻∞∞h卜甘曲∞甘ho卜二。。}∞}}∞}}∞{曲}∞帅★{_^★^}；}H二；《Hj、_承{ml蓦l；l菖霎垂饕鬈；l蓦罢jK{S鲻jH_二：1，蓦蔷誊蔷曩蔷蔷蔷漭蔷誊写蔷蔷[：^媸雌卜搽暇啦旺悄恃v一螋照鳋叫赫孵球糍懈哩辖裂据=馔标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GB／T24956—2010蝼V!鬃聚m冀n冀m∞手昌昌昌置!莩莩莩i篓量量量i墨墨～∞∞∞∞：2s宝：=2譬譬：==^苎ii；iii；iii；；!!；iii；錾●口岂二：×<鼎～裂翟辑制醵姆i；i董|；；iii；iii；；ii；；!!!；；i刖×妯了略N；iii!!!iii!i!!iii!iⅢ-一⋯HH}H}H__*{H__一^{}聚重iii锈ii；!登骚i!ii!i!i!i__～⋯{}H}一H}H}N舶{}{冀量__R嚣一-_；：H善誊§∞善善§∞蔷§∞漭誊§∞蔷蔷∞吝吝蔷∞蔷善蔷：、冰1Ⅻl霎霎鬈；i善i吾i鬈藿l；X，g辎：dH=●，置蔷呻誊蔷毫善蕃时吾呻誊寸： 端V!滕GB／T24956—2010鬻n孓m∑∞手嚣霉暑譬留彗=：宝==：：蛊簧簧：等等等荨三===N皇●口寰<≮拍／，一／一l。／／，／3000佑作用在斜头上．／|／／／／t}l’钻轲为2娄—／I注，虚线对应的是钻杆在两接头问与井眼接触的情况，因此可允许的狗腿严重度要大于图板中给的值。图38作用在钻杆接头上的侧向力8．3累计疲劳破坏的估算Hansford和Lubinski已提出了一套用于计算旋转通过严重狗腿的钻杆的累积疲劳破坏的方法(见图39、图40)。尽管还没有足够的现场检验证实该方法应用效果的可靠性，但其作为简单的分析手段可以用来帮助识别一些已经开始损坏的钻杆。下列是用于其他钻速和转速的修正公式：已使用寿命百分数=由图39或图40查得已耗寿命百分数×塞案慧季慧案笋业×耍碌税韫毒‰⋯(22) GB／T24956—2010蝌鞋蛊}L咝霹100在30R内已耗寿命百分数050i00心11)＼|I‘‘、＼It。’～、1、迎＼、＼、、之争k．．1、、、皂＼、＼』l￥＼【、＼、＼、＼|＼．、、L飞、、J适用于：3Mln、4坛in和5inE级钻杆转速100r／min，钻速10ft／h。图39渐变狗腿中的疲劳破坏(无腐蚀环境)恻址SL盏霉在30n内已耗寿命百丹敷050100k憋＼湛心≤．1·＼lI、i＼i～＼I、＼61～|～＼dt＼5＼I——、、LP～_＼＼、卫、、卡、￥适用于：3％in、4Min和5inE级钻杆转速loOr／mm，钻速10“／h。图40渐变狗腿中的疲劳破坏(高腐蚀环境)8．4疲劳钻杆单根的识别如上所述，没有足够的数据可用来验证8．3提到的方法估算结果的可靠性。然而，这是目前可用来估算累计疲劳破坏的唯一方法，并且，如果它可用来识别疲劳钻杆并对疲劳钻杆进行分级，就应该采用。困难在于识别和记录每根钻杆的疲劳情况。应仔细对经计算使用寿命已达100％以上的钻杆进行检查，若不降级使用或报废，则应尽可能地严密监查。在没有更可靠的预测疲劳时间方法之前，最终还需靠经验来识别钻杆的疲劳程度。o∞呻5}5TTTTtp，TTt"t十t，"tttt耙十++工f《舯㈣瑚|暑”TlTJTlTlTl●1●1；^●4●+●+，+●+●十●t●，●t●T，T●f●T●，●t▲。，，rk，．．r，r。rf，．P，P，．P，P； 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—20108．5钻杆本体和钻杆接头的磨损当钻杆在狗腿处处于拉伸状态时，被相当大的力拉向弯曲的内侧。由此形成的侧向力会加速钻杆和接头的磨损。当地层研磨性较强时，最好是通过控制井斜变化率来限制作用在接头上的侧向力不超过2Ooolbf。根据狗腿处的地层岩性，小于或者大于2ooOlbf的值均在可用范围内。图38表明作用在钻杆接头上侧的向力为1ooolbf、2000lbf或30001bf的曲线。曲线左边侧向力较小；曲线右边侧向力较大。图41～图44由I，ubinski提出，给出了3种常用尺寸钻杆接头和钻杆本体所受到的侧向力。前三个图适用于三种尺寸的2类钻杆；图44适用于5in，19．5lb／ft，3类钻杆。8．5，1曲线1左边的各点(如图4l中的A点)表示只有钻杆接头接触井壁而钻杆接头之间的钻杆本体不接触井壁的状况。由于图41所示的是渐变狗腿而非突变狗腿的情况，因此不能解释为钻杆本体一点也不磨损。在一个突变狗腿井段中，两个钻杆接头之间的钻杆部分接触井壁，因而钻杆本体受到磨损，直至狗腿井段变得圆滑渐变为止。8．5．2曲线1上各点表示，理论上两接头之问的钻杆中间点与井壁接触，但接触力为零的状况。8．5．3曲线1和2之间的各点表示，理论上两接头之间的钻杆仅中问部位与井壁接触，但接触力不为零的状况。这个力由曲线1至曲线2逐渐增大。当然，实际上，钻杆是沿着中间点附近的一小段长度与井壁接触的。8．5．4曲线2右边各点表示，理论上钻杆与井壁并不是点接触，而是沿着曲线2右边逐渐增长的螺旋面接触的状况。在图41～图44中，除了曲线1和2外，还有两组蛆线：一组表示作用在钻杆接头上的侧向力，另一组表示作用在钻杆本体上的侧向力。以图41为例，B点表示，若狗腿以下钻柱浮重是170ooolbf，狗腿严重度(井眼曲率)为10．1。／100ft，则作用在钻杆接头上的侧向力为6000lbf，钻杆本体上的侧向力为3000lbf。。8．6钻杆接头的热裂钻杆接头紧靠着井壁在较大的侧向力情况下旋转，会由于摩擦热而造成破坏。在较大的径向推力载荷作用下与井壁摩擦，在钻杆接头表面产生的热将使钻杆接头温度升高到其钢材临界温度以上。对这些接头进行金相检验表明，受损区域不同硬度深达至外径表面下％in。若径向载荷足够大时，当钻杆接头在钻井液介质中旋转时，冷热交替骤变j接头表面就可能出现热裂。这种作用产生许多不规则热裂，通常还伴有较长的轴向裂纹，有时长裂纹甚至会延伸穿过整个接头，由此会在这些裂纹和裂口处造成冲蚀(见1961年《石油技术杂志》中Lubinski著的“旋转时井眼允许的最大狗腿度”)。因此，控制井斜角使侧向力不超过2ooolbf将有助于减轻或消除接头的热裂。9与浮式钻井船有关的限度9．1应尽可能采取办法以避免钻杆疲劳，即避免在弯曲和拉伸情况下旋转钻柱所产生的交变应力。浮式钻井船上钻井特有的造成钻杆疲劳破坏的两个主要因素是：9．1．1转盘与海底井眼不总是对中。9．1．2井架随着浮式钻井船摆动而不总是保持垂直。9．2本条是针对防止由9．1_2所述因素造成的疲劳。井架在摆动期间倾斜时，钻柱的上端不垂直而转0盘以下一定距离的钻杆仍保持垂直，因此钻柱是弯曲的。由于钻杆比方钻杆的刚度小许多，多数弯曲产生在方钻杆以下第一根钻杆上。在题为“钻井平台摆动对方钻杆和钻杆疲劳破坏的影响”的论文中已经研究过此问题，作者是Hansford和Lubinski。9．3根据Hansford和I。ubinski的论文，为减少钻柱弯曲及相应的因浮式钻井船摆动而引起的第一根钻杆的疲劳破坏，推荐下列操作措施。69 GB／T24956—20109．3．1不应使用多平面复合方补心，最好用万向架固定的方钻杆补心或单面滚子方补心。9．3．2使用加长方钻杆，通过加长剐性大的方钻杆减少易发生严重弯曲的柔性钻杆。以下任意方式均可达到加长方钻杆的目的：a)对于2类钻杆，推荐使用通常用于3类钻杆的54ft方钻杆，而不用40ft长的常规方钻杆。b)使用特殊制造、比标准长度至少长8ft的方钻杆。c)在方钻杆与钻杆之间加一只至少8ft长的方钻杆保护接头。9．3．3若9．3．2的方法不能实施，钻井船摆动的最大摆幅又大于5。，则应避免带方钻杆提离井底一半以上长时间空转。这里的长时间是指：a)在钩载大的情况下超过30min；b)在钩载小的情况下超过2h。9．3．4若9．3．2或9．3．3都无法实现，则方钻杆以下第一根钻杆应经常更换并报废。00150250翻腿严重度，[(‘)／l。0^]．．一，··_一一4一；；；=；≯．二：==二．丢———_一一．／7秒。厂；多／亏，‘一!一一1，乡·●，’一一三r墨：，：一’’一一：一一‘。==：：≯，一一一一一，／，，占：·-—’一4；；；：≯一一／／r』Z；·，一一≯P／—击二7译／7：乒严●一’，．●●●●●．一。一篱莎_，-●-●。．．，／’7r／厂B．一一，．，一’，，?／／’，，●’一，，一厂-莎≠／参，，够7／，照7●●●I’．√产”1盘：≥：，。芳7{手。：唾／．，，，l，l。厂≠，|，，，等，，一!)7。。誊，，／’r_—一；s≠，卜j超奄{纠婚，『静；IP，f／If{}1㈣“B#“*+厂篇主谳磊砀E图41作用在4坛in钻杆接头和3Min、13．3lb／n2类钻杆本体的侧向力qI宕oI／恻瓣譬卜重嚣 标准分享网www.bzfxw.com免费下载兽8：商趾宅lL捌露狗腿严重度，[(‘)／l∞R]GB／T24956—2010_用在自S杆接：嚣“l一三●-一‘一一一一乏一一：：，——，一—d一一‘‘!："}一。，J／一一／，，；●●-一．一，’／7．f／一_一J-●P／一一一：jJ，二毫●一J-d争，一，／．一一‘二r／，．．‘．．一．—，‘—‘’一／●，一：／．!矿’／／y，7／／乎主。／J一’’”／／．，一‘’柏／p／艺一一7，．。，一，』／．!I，方J7；筹|。|n．用在自s杆奉177_-．J一●，√，／’．，，二《，／7Z，‘一≠’．，，，／产f|，，，?b／，J叮／，，J’，一≈，，J／蔫q；、n／，／，j曾，f毒_—J岛’兽。i麓，舟，’萝踅ij图42作用在6×in钻杆接头和4坯in、16．6lb／ft2类钻杆本体的侧向力；加。三诗譬150妄嚣200o5莉置严重度儿。Ⅳ””jo15．．埘面甄·-一-‘●一一-一I-●，’’删螬．．一’’一-●一‘-●一一一：=；_一沿7-一，．--●一一J一一一／_．一E：；，一一／●●●●●。_，，一／，一__一‘‘，7．．··=，7J，一r．聘．，／．一／—‘-·’一J一，．却．-，’／．—●-．●，．一t，。一=一二-，刍掣伊。二_．r，．_‘。一／／眵萼厂／。．，，J，r．d—’．一。／。／』一r／。爹、书，，●√-，-，7y孟dr7．，。一：，／’，’。气一r～．二一。．r，婚y‘，．，7|憎}0’，／!。l。JI，一’／l，，1≠；≠l，．，?{|l，一t●|I。{’，J作用在{女杆接头上自b力／7§心J尊+{l，强#田寿●々扦土扯P自，，’r／，r／#，／’，j，／ft，f，J』●，￡，J，，，，’，，}fJ叫j，j，J／，’，#j，If，jI{，订jfj，，舒；；{，点蠢鲼龋铽到”～”一⋯“。，刮圈43作用在6％iⅡ钻杆接头和5In、19．5lb／ft2类钻杆本体的侧向力71 GB／T24956—2010皇8三商硅盆k篷露狗膳严重度／[(‘)／100n]Uu’“，，一__一≥———_一—‘—：：：：’：=；：一．：，一’—一-一，≥：；，#‘p一．每(，／7=一一。_一一一r’，’一一口p，．／。．—(二-一=：一，一曼一l。：，一7，§鲫嶙一一口墅7一．．，’。’-●一。’’6婢等；—1一一。’．·-一’。-●●●_一1o嗵并7一，●_p7．一’‘／+’‘一●一’r旦啦#“’，，●，J，__r●，，／’。／／／，·，，，．多：／，岁彦，／”j／——／7，．<：二-：乏·擗步．一Z”／，／．。萨7—7一r号．；≠?，乒。，产’／．，／●／／7，}07，．7，，’"，|／二／，t，，r／’’／，●j；．／．．it，，l|．Tt}●fi^／，／jVl|}，。，●li，}·Jn，|∥1j}th|：卉。{●。／}，|，，：?JIiI￡，fj，●l|?ifJAi；镰f；；I，j，j?yJf，／；?．I，；j州』^．；，|，i，『，?!|￥{，～jli一；!f．’fjijJ，l|，：，日竺竺竺EjfJ，ifI{÷』f!打j鬻!lItf：t＼F+Jf；。⋯。⋯⋯L州I?ff嚣l1l：fjf．fI：tifI?I图44作用在6％in钻杆接头和5in、19．5lb／ft3粪钻杆本体的侧向力10钻柱腐蚀与硫化榭应力开裂10．1腐蚀10．1．1腐蚀剂腐蚀可定义为材料因环境而改变和性能降低。水基钻井液中影响钻柱材料的主要腐蚀剂是溶解气(包括氧气、二氧化碳和硫化氢)、溶解盐和酸。10．1．1．1氧氧是最常见的腐蚀剂。潮湿的环境中它使钢铁生锈，这是最常见的腐蚀形式。氧所引起的均匀腐蚀和凹痕导致侵蚀、扭断和疲劳失效。由于氧溶于水，且大多数钻井液地面系统敞露于大气中，因此，钻柱持续处于这种潜在的严重腐蚀环境之中。10．1．1．2二氧化碳二氧化碳溶解于水形成弱酸(碳酸)，除非pH值保持在6以上，它与其他酸(通过氢析出)一样的方式腐蚀钢铁。pH值较高时，二氧化碳腐蚀破坏与氧化腐蚀破坏类似，但速度较慢。当二氧化碳和氧气同时存在时，其腐蚀速率比单一气体造成腐蚀的速率总和还要高。钻井液中的二氧化碳可能来自于补充水、含气地层流体侵入、热解的溶解盐和有机钻井液添加剂，或由配浆水或钻井液添加剂中有机材料的细菌作用产生。10．1．1．3硫化氨硫化氢溶于水形成弱酸，尽管它可能形成凹痕，尤其是在氧气／二氧化碳存在的情况下，但其腐蚀性72 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010较二氧化碳弱。硫化氢非常重要的作用是其对一种称之为硫化物应力开裂的氢脆形式的影响(见10．2详细说明)。钻井液中的硫化氢可能来自于配浆水、含气地层流体侵入、溶解硫酸盐的细菌作用或含硫钻井液添加剂的热解作用。10．1．1．4溶解盐溶解盐(氯化物、碳酸盐和硫酸盐)能增强钻井液的电导率。由于大多数腐蚀过程都涉及到电化学作用，因此电导率增大会使腐蚀速率增大。由于氧溶解度降低，浓缩的盐溶液通常比稀释溶液的腐蚀性要小。其次，溶解盐也是钻井液中二氧化碳或硫化氢的来源。钻井液中的溶解盐可能来自于配浆水、地层流体侵入、已钻地层或钻井液添加剂。10．1．1．5酸酸通过降低pH值(造成氢析出)和溶解保护膜腐蚀金属。溶解氧可明显加速酸的腐蚀速率，而溶解的硫化氢则大大加速氢脆过程。钻井液中有机钻井液添加剂的细菌作用或热解作用可以形成有机酸(甲酸、乙酸等)，修井作业或增产措施期闻则可用到有机酸和无机酸(盐酸、氢氟酸等)。10．1．2影响腐蚀速率的因素在许多影响钻柱材料腐蚀速率的因素中，较为重要的是：10．1．2．1pH值这是衡量氢离子浓度的一个标准。pH值是对数的，即pH值每增加1．o就表示氢离子浓度有十倍的变化。没有溶解气体的纯水pH值是7．o，pH值小于7则酸性增加，pH值大于7则碱性增加。在有溶解氧存在的情况下，在pH值为4．5～9．5之间的溶液中，钢铁的腐蚀速率相对恒定；在较低的pH值下腐蚀速率加快，在较高pH值下腐蚀速率降低。但铝台金在pH值大于8．5时腐蚀速率反而会加快。10．1．2．2温度一般腐蚀速率随温度升高而加快。．10．1．2．3流速一般腐蚀速率随流速加快而加快。10．1．2．4非均质性成分或显微结构的局部变化可能会加快腐蚀速率。在钻杆或油管的加厚部位附近，由于镦粗以后没有进行正确热处理，有时会发现环状斑腐蚀，这就是由不均匀晶粒结构引起腐蚀的例子。10．1．2．5高应力高应力区比低应力区的腐蚀速率快。钻铤以上的钻柱通常表现出异常腐蚀破坏，部分原因是由于所受的应力和弯曲力矩较高。10．1．3腐蚀破坏(腐蚀的形式)腐蚀具有多种表现形式，且与其他破坏类型结合(侵蚀、磨损、疲劳等)会造成极为严重的破坏或失效。腐蚀的几种形式可能同时出现，但通常有一种类型占主导。认识和辨别腐蚀形式有助于制定正确的防腐措施。钻柱材料遇到的最常见的腐蚀形式有以下几种：10．1．3．1均匀或一般腐蚀当均匀腐蚀时，材料腐蚀均匀，通常产生一层腐蚀生成物的覆盖层。壁厚的减少会导致材料因负载能力降低而失效。10．1．3．2局部腐蚀(凹痕)发生在小而极细致面上的腐蚀会造成凹痕。凹痕的数量、深度和大小均不同，且可能被腐蚀生成物所遮盖。由于凹痕可能出现在腐蚀生成物、氧化皮和其他沉积物之下，也可能出现在裂缝中或其他污蚀地方、高应力区等等，因此难以探测和评价。凹痕可能造成冲蚀并成为疲劳开裂的源头。氯化物、氧、二氧化碳和硫化氢，尤其是它们的组合是形成凹痕腐蚀的主要因素。73 GB／T24956—201010．1．3．3侵蚀一腐蚀许多金属通过形成氧化保护膜或紧紧粘附在沉积物上来抵抗腐蚀。若这些膜或沉积物被高速液流、研磨性的悬浮固相、剧烈的涡流和空化作用等清除或扰动，在新露出的金属表面则会加速侵蚀。侵蚀磨损与腐蚀结合可能造成凹痕腐蚀、严重破坏和失效。10．1．3．4腐蚀环境中的疲劳(腐蚀疲劳)金属在大的交变应力作用下会产生疲劳裂纹，并持续发展至完全失效。一种金属能承受交变应力的极限次数通称是疲劳极限。减轻钻柱疲劳的补救措施在第8章中已讨论过。由于在腐蚀性环境中，甚至在没有交变应力的作用条件下最终会由腐蚀引起失效，因此，腐蚀环境不存在疲劳极限。腐蚀和交变应力的累积作用(腐蚀疲劳)比单一的破坏形式的总和还要大。在腐蚀环境中，甚至在轻微或不明显的腐蚀条件下，疲劳寿命都相对较短。10．1．4腐蚀的检测和监控各种腐蚀剂以及控制腐蚀速率的多种因素之间复杂的相互作用使得很难精确评价某种钻井液的潜在腐蚀性。现场可用于监测腐蚀剂及其影响的仪器和装置包括，pH测试剂、氧气测量仪、腐蚀测量仪、氢探测器、化学测试工具、测试棒等。APIRP13昏1《水基钻井液现场测试标准程序推荐作法》附录A中提出的监测系统，可以用来评价腐蚀状况，以及跟踪为纠正腐蚀状况而采取的补救措施的效果。在整个钻柱选定位置，将预先称重的测试环安放在此处钻杆内螺纹接头螺纹末端的凹槽内，在钻井作业条件下暴露一段时间，然后取出、清洗并重新称重。观察到的凹痕的严重性比测量的重量损失更关键。在现场应尽可能进行钻井液的化学测试(见APIRP13譬1和13I}2)，特别是要对pH值、碱性和溶解气(氧气、二氧化碳、硫化氢)进行测试。10．1．5实验窒样品的获取当需要对钻井液进行实验检验时，应将钻井液样品放在2L～4L的清洁容器中，且容器应留有容积1％的空间进行空气隔绝，并用塞子将容器紧紧密封。对于大多数钻井液样品，抗化学反应的玻璃、聚乙烯和硬橡胶是适宜的容器材料。样品应尽快分析，尽可能缩短收集和分析报告之间的时间。具体取样和运输过程可参考ASTMD3370《取水样的标准作法》。当需要对腐蚀或失效的钻柱材料进行实验检验时，需注意保护样品。若需要进行气割，应避免在要检验的部位造成物理的或金相的改变。样品不得以任何方式清洗、钢丝刷洗或喷砂清理。包装和运输时应避免破坏腐蚀生成物或断裂表面。可能的话，应提供断裂的两个表面。10．1．6钻杆涂层在钻杆及接头内涂层可有效防止钻杆内壁腐蚀。但是在有腐蚀荆的情况下，钻柱外径的腐蚀速率可能会增加。在工厂里对钻杆进行涂层，清洗掉润滑脂和铁屑、沙子，用喷砂或研磨清洁成白色金属，然后刷上塑料层并烘干。烘干之后，检验涂层是否有破裂或遗漏损坏。10．1．7水基钻井液减少腐蚀的正确措施通常需要由经验丰富的腐蚀技术人员和专家选择和控制适当的措施。一般常采用的措施有以下几种，但是在某些情况可能需要更为特殊的处理。a)控制钻井液pH值。在不改变钻井液其他性能时，钻井液pH值保持在9．5或以上将有助于减少钢铁在含有溶解氧的水基钻井液中的腐蚀。然而，在某些钻井液中，pH值太于8．s时会加剧铝制钻杆的腐蚀。b)采用适当的抑制剂和／或除氧剂尽可能减少腐蚀的重量损失。尤其是使用低pH值、低固相的钻井液。必须仔细选择和控制使用抑制剂，因为不同的腐蚀荆和不同钻井液体系(特别是那些用于空气或雾化钻井的钻井液体系)需要不同类型的抑制剂。错误使用抑制剂的类型或数量实际上会加速腐蚀。c)使用塑料涂层的钻杆，必须细心操作以免损伤涂层。74 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T249561--2010d)使用除气器和除砂器，以清除有害的溶解气和研磨性固相材料。e)通过保持泵连接密封性和尽量减少钻井液池钻井液枪的使用来限制氧气吸人。f)通过保持台适的钻井液密度来限制气侵和地层流体的侵入。g)钻杆卸下、储存或运输时，要用清水冲洗掉所有的残余钻井液，清洗掉所有的腐蚀产物(若有必要可进行喷砂处理或水力清砂)，并在表面涂上合适的防腐剂(具体见APIRP5c1《套管、油管的维护和使用推荐作法》)。10．1．8延长腐蚀失效寿命以下各措施通过降低交变应力强度或提高材料的疲劳强度将会延长腐蚀疲劳寿命，而不影响腐蚀速率：a)使用厚壁组件。b)尽可能减少狗腿度和保持井眼垂直，以此来降低接头附近的应力。c)减少应力集中，如卡瓦印、大钳印、划痕、擦痕等。d)使用淬火和回火组件。10．2硫化物应力开裂10．2．1硫化物应力开裂(ssc)的机理在硫化氢存在的情况下，受拉伸载荷的钻柱组件在长期使用无任何问题，仅在其公称承载能力的一小部分载荷作用下则可能脆化失效。甚至在表面没有腐蚀的情况下也可能出现这种情况，对于存在腐蚀的情况则更容易发生脆化失效。钢铁的脆化是由氢原子的吸收和扩散引起的，并且有硫化氢存在时会更严重。受拉钢铁在硫化氢存在的情况下发生脆化失效称为硫化物应力开裂。10．2．2抗硫化物应力开裂的材料最新修订的NAcEMR0175《油田设备用抗硫化应力裂纹的金属材料》可以作为选择使用符合钻井和修井作业要求的各种材料的参考。对于其他化学成分、硬度和热处理，在没有全面评价其在使用环境中对ssc的敏感性前，不得使用。对ssc的敏感性由以下因素决定：10．2．2．1钢的强度钢的强度(硬度)越高，对ssc的敏感性越强。一般地，具有强度相当于最大硬度为22HRc的钢是抗ssc的。调整化学成分，并经适当淬火和回火开发出一种以马氏体显微结构为主的钢材，其强度等同于最大硬度为26HRc的钢材，也是抗ssc的。当需要强度相当硬钢26HRc以上的钢材时，必须采用正确措施；需要钢材强度越高，则越需采取正确措施。10．2．2．2作用在钢上的总拉伸载荷(应力)作用在组件上的总拉伸载荷越高，因ssc失效的可能性就越大。对所用钢材的强度一般都有一个临界应力或极限应力，在此应力以下不会发生ssc；但强度越高，极限应力越低。10．2．2．3氢原子和硫化氢含■环境中存在的硫化氢和氢原子量越多，钢材受ssc的影响失效的时间则越短。很少量的氢原子和硫化氢就可引起sse，但采用正确措施控制其数量将使钢吸收的氢原子减至最少。10．2．2．4时间氢原子被吸收、在钢铁中扩散至极限浓度并开始破裂和失效需要一定的时间。通过控制上述ssc敏感的因素，则可以充分延长失效时间，这可以允许在短期钻井作业中使用敏感较强的钢材。(见图45)10．2+2。5温度在正常大气温度下ssc严重程度最高，随温度升高而降低。在超过135。F的作业温度中，敏感性较强的材料(硬度超过22～26HRC的钢材)已经成功地应用于具有潜在易脆化的环境中(材料硬度越高，安全操作所需要的温度越高)。但需注意的是，一旦材料从井眼中提出回到正常温度，则可能出现SSC失效。75 GB／T24956—201010．2．3减少水基钻井液中ssc的正确措施通常需要由经验丰富的腐蚀技术人员和专家选择和控制适当的措施。一般常采用的措施有以下几种，但是在某些情况可能需要更为特殊的处理。a)控制钻井液pH值。在不改变钻井液其他性能的情况下，钻井液pH值控制在10或以上。注：某些钻井液中，pH值大于8．5时铝合金的腐蚀速率缓慢增大，pH值大于10．5时速率则会加快，因此，若钻柱内有铝制钻杆，则pH值不能超过lo．5。b)通过保持合适的钻井液密度控制气侵和地层流体侵入。c)采用10．1．7的措施减少腐蚀。注：尽管在钻杆上涂塑料涂层可以减少腐蚀．但却不能保护敏感钻杆不发生Ssc。d)在遇到硫化物之前最好对硫化氢的侵人进行化学处理。e)使用满足钻井条件需要的强度最低的钻杆。在各强度级别中，很好淬火和回火处理的钻杆具有最强的抗SSC能力。f)使用厚壁组件减少单位应力。g)尽可能减少狗腿度和保持井眼垂直，以降低接头附近的高应力。h)减少应力集中，如卡瓦印、大钳印、划痕、擦痕等。i)暴露于酸环境后，起钻要小心，避免瞬时冲击和高载荷。j)暴露于酸环境后，钻柱需在露天放置几天到几个星期(根据暴露的条件)以去除吸收的氢，或在400下～600下(204℃～316℃)温度下烘烤数小时。注：涂了防护涂层的钻杆加热温度不能超过400下(204℃)以上，并应随后检查涂层是否剥离和损坏。腐蚀产物、铁屑、油脂和油的存在不利于氢的去除。在除氢之前已经产生的裂缝(内部和外部的)都无法通过烘烤或应力释放来修复。k)按减少在ssc条件下暴露的操作程序作业，尽可能限制在酸性环境中钻杆测试的时间。10．3油基钻井液10．3．1用油基钻井液保护钻柱通过使用油作为连续相的钻井液可使腐蚀和ssc降低到最小。若金属完全被一种非电导性的油环境所包围和润湿则不会发生腐蚀。钻井用的油基或油包水乳化钻井液体系含有表面活性剂，可使水稳定形成乳化水并对金属起到油润湿。水中引起腐蚀的介质(溶解氧、溶解盐和溶解酸)不会损坏到油润湿的金属。因此，在引起腐蚀破坏、侵蚀腐蚀或腐蚀疲劳等严重问题的钻井条件下，使用油基钻井液可使钻桂寿命大大延长。10．3．2监控油基钻井液以保护钻柱必须正确配制和维护油基钻井液才能使钻柱免受腐蚀和ssc。无论是有意添加，还是在地面系统中混入或钻遇含水地层，油基钻井液中总是有水。菪这些水游离出来并润湿钻杆，则将发生腐蚀和Ssc。监测评价油基钻井液的要素包括以下几方面：10．3．2．1电稳定性该测试测量浸没在油基钻井液中两个电极之间形成电流所需要的电压(详见APIRP1382《油基钻井液现场测试标准程序推荐作法》)。电压越高，乳化液的稳定性越强，对钻杆的保护越好。10．3．2．2碱性酸性溶解气(二氧化碳和硫化氢)对大多数油基钻井液而言是有害污染物。监测油基钻井液的碱性能够反映是否遇到酸性气体，并采取相应的正确措施。10．3．2．3腐蚀测试环测试环安装在钻柱内壁用来监测油基钻井液提供的腐蚀保护(详见APIRP13B_2)。性能良好的油基钻井液中测试环上应几乎没有肉眼观察到的腐蚀迹象。76 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—201011钻杆的压缩使用限度(见附录A．14和A．15)11．1压缩的应用范围11．1．1钻大斜度井、大位移井或水平井时，需要使用高抗压钻杆。只要操作条件没有超过钻杆的抗压极限，钻杆在压缩状态下钻井与常规钻井作业一样都不会造成钻杆的损害。11．1．2当井段超过临界滑动井斜角时，钻杆将受压。临界井斜角定义如下：敷～rctan(÷)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(23)式中：巩——临界滑动井斜角；，——摩擦系数。11．1．3临界滑动井斜角是指，超过该井斜角，钻柱必须要施加下压力才能进入井眼。尽管影响钻柱和井壁之间的摩擦系数的因素很多，但其中所用钻井液类型的影响最大(见表20)。水基钻井液产生的摩擦系数最大，其临界井斜角约为7r，合成基钻井液产生的摩擦系数最小，其临界井斜角约为80。。薯160≥誊¨o≥120捌⋯⋯--300∞01b^n2抗拉强度一回火马氏体一一230∞D1b／ln2抗拉强崖一回火马氏体一一一150伽01b^n3抗拉强度一回火马匠体⋯一75o∞I“l十抗拉强虚一珠光体I1；|I；|fI＼、I|＼l、、’＼、．、l’～‘≮、．＼～lL1“—、L‘～≮、!、510开嚣)破ii嚣≥间／。。500100注：Batelle充电条件A：电解质：4“的HzSO。水溶液(质量百分比)。腐蚀剂：每升加入5滴由2g磷溶解在40mLc&组成的腐蚀剂。电流：8mA／in2。图45在标准状态下用氢进行阴极放电时，sAE4340钢的延迟破坏特性11．1．4处于受压状态的钻杆长度太长将造成钻杆螺旋屈曲，并导致钻杆曲率大于井眼曲率，产生很大的弯曲应力。由于在弯曲井眼旋转钻杆而产生的周期弯曲应力也同样引起疲劳破坏。大位移井和水平井中有效且合理的钻柱设计应采用能够满足钻井条件的最轻的钻柱。使用较重的或厚壁钻柱只能增加操作载荷，而并不能降低弯曲应力。77蝴啪瑚∞{寻o GB／T24956—201011．2直井、斜井中钻杆的届曲11．2．1概述11．2．1．1图46～66中的曲线给出了在直井、斜井中钻杆产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)。钻杆旋转时，将钻杆的压缩载荷控制在这些曲线所示的估计弯曲载荷以下，则将明显降低钻杆疲劳破坏的风险。反之，当发生屈曲时旋转钻杆，将导致钻杆快速疲劳破坏和失效。11．2．1．2这些曲线是根据Daws。n和Paslay推导出的公式而绘制出的。经标准DS_1《钻杆的设计和检查》许可在此重新进行了推导。假设条件如下：a)钻杆重量为x级接头尺寸的新公称重量。常用的。一级钻杆的接头直径是最小的。b)钻杆壁厚是新公称的。c)井眼垂直。d)不考虑扭矩作用。e)钻井液密度为12．Olb／gal。若在一特定钻杆上所用接头为多种，则选择其中最径向间隙为接头外径与井眼之间的距离。。；}；鬟⋯譬妻三曼‘譬：E}：妊#：#：墨#：}{==}===o⋯lⅢo卜!．}扣bk{{1黢瓣隧妻蓬囊嚣嚣羹i||b燮凳⋯鬻萋：||壤藜匪霞鋈藿霎||||寨薹匪j蔫薹苯蔑善；{=：l藩暑#鐾|；i{j耋#．譬墨##：{：===：|jj!#墨j：====l!：E’量：i：：j蠢淤建◇扣{i卜卜¨}ⅢFF{土：}=|：===：譬生翻叠⋯薹蠢攀；》遵婆憋=|：：：墨}：：=}{===雾E：：譬摹摹|；!j!：墨置霜：ij；|；；i：．j晶j＼jM二LjCSkl：1㈡ilIr：·一’攀}：隳蘸慈糕藜粪筐!鋈篓薹斟=i?!!、=h：{：、=曩爸≤b：j蠹}墨|：：#譬；誊#巴t蠹}：}=：==：≥譬譬#孳=士～}：j=#嘲101214井眼尺寸／证圈46产生正弦届曲时的临界轴向压缩载荷(近似)2098765432lql、攘麟鲁甘崃善 标准分享网www.bzfxw.com免费下载10000900024Ⅻ18㈣谊16㈣辩霍14000暂略馨12000100008∞0600020004GB／T24956—2010812141618井暇尺寸^n产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)201214161820井眼尺寸／ln图48产生正弦届曲时的临界轴向压缩载荷(近似)79∞帅¨∞蚴加¨上一＼槔辑曩暂昧善∞帅。蛐¨鲫帅㈨盯。图 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标准分享网www.bzfxw.com免费下载32000300002600024000<22000超薯20000餮”000罂16000681012141618井服尺寸／加图51产生正弦屈抽时的临界轴匍压缩载荷(近似)井跟尺寸^n图52产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)GB／T24956—20108l!rI!I!k!kk土!l!I!l!l!I：I!，!T””r”l：；l；13．30f帆冀皇。．井斜角{。钻，。液饕忒}l匿塞隰：：：：r¨i⋯r⋯。1⋯。+叶I．o瑟㈡吣套‘＼：Kt＼i至≥{：?＼’岛N：i’～1一童麓P二：≮{——-一l1≮●。J一!j：_：：：：：：{¨，卜卜¨～}卜卜～扣卜¨十t一=：F砷‘‘】；I啪㈣咖啪㈣咖啪咖㈣咖。∞勰％孔韶加堪竭H也mo0o声l／杯辑氧静昧磐瓣誊群耄攀蒸纛攀|i篓錾二{：：i!誉；!i!匡一誊誉j：i!．=i墨j：=：：：￡：：{：：：：：：{：=j=‘⋯bb卜扣卜0}”i1’：=：：：：未量：：￡童童二蠹量j。p卜卜哥}¨}"卜辫jl漭蓬慝葚雾枣妻葶圭篷毫末!宝=量：：釜圣≥黪裁；=!辩翥誊霹粪蒸董鐾誊磊幸2：；ijf—r—■—■—oif；；f??。1。iI；ij}j；{．}j；二!}．．}oi；⋯{⋯i江；；⋯ii—o!’；’j；3}j‘jijIjliljIjl。I㈣咖咖啪啪唧㈣。42O8642 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标准分享网www.bzfxw.com免费下载皇掘辅毛暂睬替兽柱辩置暂眯善0GB／T24956—2010I!11；!!；；{I{{：●、⋯{4枷．13．75呲卜‘I12pp擀井藏}"‘§心(并斜，|(‘)ri⋯·卜}Ⅲ卜p_bi-i譬氧．i}；j}{；l；l!!|『i!}j}l：≮絷§k1l!i：}ir¨；i麟．ii：rr一1●lj。il；f¨r。l；ij!l!，FF{¨?_r，’≮37、≮帮瓣蓥矗皂b≮d』L：f2{!葛≮～lii{!＼l、士、Ll丁斗叶■￡H≮车￡同茸摹薹鹭毒圭芒皇上i一一l盂、一{ll丁州lr—斗}“：之璺{千#誉裹’‘4～．]二融曲未蚓挺。—÷—■——乙一1．．．o节对～b-；扭：——■—■—o：：：：i}rr}!{；{{j!ir|¨jijljj；101214161820井强尺寸／1n图55产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)l{一Ij4MnlE；．6p矿．⋯r1NiJi井朝角‘)．■“}¨12w栉井渣驶!F⋯卜卜{¨卜}}m卜卜卜i}_卜{⋯■÷⋯}‘{‘一．lil；llij；．鬻瓣鬻拳醋：i!：巴譬：2’：。“1}r”{P}．⋯i≥≤l下虫l、卜}王餐囊蔫羹鹜≤二i工王lj⋯i～豫卜《：．]i鞣蕊耋群翼霹鬻篷耋避姜l；j吣婪肇鞴鹾萋薷霉震I、、[、；k：i：iI—r}_十斗oi：il；；il：I：Tri●PF●卜{卜卜}Ii}¨+ij”●十一r}’}+：!i．j}i!：～一t～{一●¨{⋯一“”!r}+⋯1’十I’r¨’lf7ijI{ijj；}jj；j；jl：8141618202224井氍尺寸／In图56产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似) 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标准分享网www.bzfxw.com免费下载S柱辎看暂睹兽GB／T24956—2010一L“●^一5ln．16．25p西一12】p刮5井漓⋯}{⋯i．j．1l⋯粪i井斜]睛(‘’、：f"●墼蹩鬻：：一I鬻≤寒涟忐卜}i、≮迷警盎≤L：∑7、’Lr|o、鬻囊毫d＼卜＼j、i爱阵黛q“习三耋皇!d，‘一％一“一莲=皇壹；～i加＼鼍r1《=：====rf～，=-J——扛：==：：__“r、啵簪落i鞋睦薹嶷峙革鏊毒书赫l；{一lLkJlk。f。”j：l_一i141618井眼尺寸／m20图59产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)H11鞋蔓蔓二}}圭士咔叶}卜；}}：!l!：!I’!5ln，19．50pp‘卜．。90rl{---墨i享≮一=FFF千”≯：．i一1l一12ppg钻井藏|¨’一{井斜角(。)，。rrrrr～rr”r⋯卜P’{扣H+i}：：i：l：|il⋯ii}nT·{i纂t：lf’卜{2；il{；：《}rppl}}i|!}}r]：⋯P●枣蕊_¨=聿j至§☆=牛——‘-=E#{三皇童皇毫苣≮、一；]""÷—[T—卜≮k一l『’寸～～L：-k：r、～露啼}睡≮‘＼、弋<÷’=====妻==●卜叫崔二：；：：二=童±挺煎一翼K＼-k：虱惠—k卜是融、、k：卜★．工(I、＼、‘～j。●1l{—h=14161B井眼尺寸^n图60产生正弦屈曲时的临界轴向压缩载荷(近似)0∞口I／苹謇鲁静略兽 GB／T24956—20104000030000槔40000#薯智霪300∞寨●l⋯|：：：=：：：：：：±：。：妾：b：}埘j‘盘：列：土}=}l⋯I．．{LJiIli·卜譬￡尊j={=E乏#￡。扛E．5m。25．60ppCi井掌角12p曙钻井液i～一知丰扣卜}Ⅲ卜卜扛-ok}¨卜i冀憋鬟鞫霉享謇誉簿i÷卜卜j卜；¨卜}o-卜}}Ⅲ}"～言¨rp”卜卜‘rⅢP卜卜f“rpP；1．+{}_卜P17{|r{。：l1l}：．{{j【；一．．ii31．；{i：i：卜一卜；⋯一～；一÷；～j～j⋯t．-—_副IX’斗：：阱廷霹翠避量毒三F{：：=：}!；!i萎誓；=K=8oR越薯甘≮嘣50GB／T24956—2010、＼．＼、‘、．＼、＼、、k、＼‘J)(1‘＼＼、N、1‘^．、‘＼．＼＼．弋》＼N‘^．"＼．＼靛、、、N：＼＼．、秣N≤＼、．＼≮’、1、、＼、、、、‘＼．＼、^＼、～V-。＼．、＼、、＼、、、＼、I、、、、、～发生疲劳的转数图76无腐蚀条件下API钻杆的中等疲劳极限1000 GB／T24956—2010≥吕昌o＼R翻鲁静收■‘＼．‘、．＼‘、．、＼、、．＼、＼X1、＼、＼、、＼＼．＼．。＼．、L镪。＼L＼～、、～、础‘、，、．、～＼、划j∑＼＼＼。＼．、、、、＼‘、R．、、、V～＼‘^．L‘＼．＼、～＼＼～．L、、1、1、-、～发生疲劳的转数图77无腐蚀条件下API钻杆的最小疲劳极限％阳晡∞}；}∞蛎蚰特加踮 标准分享网www.bzfxw.com免费下载10035m、l&31b／t【鲁目杆。4．75in钻杆接头，10Ⅱ幢：】钻井液，6m井眼GB／T24956—2010Il，_^__-一造斜基(。)／100n}“J，●r_—_?。·，，70．_，’J60-一，du一-／40／／’，20—一，／10一一-，r轴向压缩载荷／(1000呦图78a高曲率下的弯曲应力113∞蚰^鼍／qloSI)＼R越鲁静 GB／T24956—20101146010015芝10璺曩蛸5O35队13．3脚瞒晰，475蝴接头，10f咖l钻井液，6In井眼／—，，7／—，●·，，／，一一—一／．／‘一一_，一形，—一．—一，一一r__，一一_，_／，一．，．，．_—pJ，__一-，一／乏-／—一，一一，。一—一√一一_一一_一{一一‘一J，-一．∥豸多y一一一．，r_∥一一-一一一_一-_●一。一缓爹兰三，J_d一一●_．，_，_●一--一一_，一星呈苎董_一IlO2030轴向压缩载荷／(1000lb)图78b侧向接触力和长度‘‘1，h’)／h‘‘)／h10。(’)／h80(’)／h60(’)，h40(‘)／h20(‘)／h皇q皇R蕊螭米鞲嵌$B642o暑＼R誊鞭辑撂 标准分享网www.bzfxw.com免费下载80窖60≥8o采{封鲁*2盯5m、1n4州畴晰，4．125m钻杆接头．10Ib／删钻井}茛t475m井眼GB，T24956—2010lIi￡斜5E(。)／l(mnL30一、●一一一P^^-_Y，●●√，“0一．，‘100●一●，B0∥，70—，ou●●。J—r50，’40／r一一一20／10O2图79a高曲率下的弯衄应力115 GB／T24956—20101166086芝10登螽502昕5m、1n4lb／＆钻杆，啦125m钻杆接头．10I“酣钻井藏．t75m井眼0510152025轴向压缩载荷／(10001b)图79b侧向接触力和长度60(’)／h蚰(。)／h帅(‘)／h40(‘)／h20(。)，h100(。)／11踟(。)／h60(‘)／h查芏＼穴重蛸诫档士|帮毒苫＼R曩鞯虫笨 标准分享网www.bzfxw.com免费下载100薯≥售60o甚罚鲁*2．375m、氏65Jb／瞒晰．&250m钻杆接头。10I咖I钻井液tt00i阱艰GB／T24956—2010lI造斜率‘(。／100n150_．．．，一一—一，一_一一一一●—_．，●—√J，-—__，_80●●一-_，一卫，·6n_●_，-50，·／‘20●-●●／10，‘一_-一一1015轴向压缩载荷／(1000脚图80a高曲率下的弯曲应力20117 GB／T24956—2010li4蟊蠢010841052375m、&65吖瞒S杆，1250m钻扦接头，10Ib／倒钻井演，4．。oln井眼51015轴向压鳙曩荷／(1000拈)20120C‘)／h80(。)／h120(‘)／h80(‘)／ll柏(‘)舟图80b侧向接触力和接触长度11，6．1举例以下举例说明累积疲劳破坏的计算。假设用3．5ins135钻杆钻500ft水平井井眼，曲率半径为100ft，钻压lo000lb，转速为30r／min，预计机械钻速为15ft／h。则相应的造斜率如下：B=警式中：B——造斜率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；R——造斜半径，单位为英尺(ft)；此例中：B=5730／loo一57．3(。／100ft)1】8⋯⋯⋯(26)二一≮毫R墓瓤生据芒恻翠斟■辅 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—201011．6．2解题图78a显示，在lo000Jb轴向压缩载荷和57．3。／100ft的造斜率情况下，最大的弯曲应力是50000psi。图76反映出，在50000psi的弯曲应力下旋转110ooo周后，s135钻杆将有一半失效。从图77中查得，按最小疲劳极限预计，s135钻杆可以旋转39000转而不会失效。已用旋转周数公式如下：N一!!丕生丕垦旦丝RUP式中：N——旋转周数；L——大曲率井眼长度，单位为英尺(ft)；RPM——旋转速度，单位为转每分钟(r／min)；ROP——钻速，单位为英尺每小时(ft／h)。在90。井眼中L：L=詈xR一詈×loo一】57(n)‘_zJ因此，旋转通过造斜井段钻杆的旋转转速为：Ⅳ一鲤兰辈二∑塑一18840(转)』0通过比较实际旋转周数和使一半钻杆失效的110000转数，可以得到累积疲劳破坏。结果表明，钻该井时，消耗了17％的钻杆疲劳寿命。比较旋转周数和最小疲劳极限的39ooo转可评估钻杆失效的风险。在此例中，18840转的旋转周数占了s135钻杆的最小疲劳极限的48％。这表明，在检测、降级或更换疲劳破坏的接头之前，用这些钻杆可以钻两口这样的井。如继续使用这些钻杆，则需更换受影响的钻杆以预防疲劳破坏。11．7已发生屈曲钻杆的弯曲应力已发生屈曲钻杆的弯曲应力必须考虑屈曲机理以及由轴向压缩载荷和钻杆接头产生的附加弯曲。屈曲产生的曲率如下：Bb产坠鼍晶熹坚旦风。一盟鼍等}业式中：B“。——发生届曲钻杆的曲率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；F——轴向载荷，单位为磅(1b)；Dh——井眼直径，单位为英寸(in)；Dn——钻杆接头外径，单位为英寸(in)；^。——径向间隙一毕，单位为英寸(i。)；卜～钻杆截面的轴惯性矩，单位为四次方英寸(in4)；E一一杨氏模量，单位为磅力平方英寸(1bf／in2)；E一3×107lb／in2(钢)。该曲率公式可用于11．4中所有公式中的井眼曲率计算。12特殊使用问题12．1严重的井下振动井下振动是不可避免的，许多情况下，轻微的井下振动是察觉不到的并不会造成危害，但严重的井】]9 GB广r24956～2010下振动会导致钻柱疲劳失效(冲蚀／扭断)、钻柱弯曲变形、钻头提前损坏以及钻速降低。钻头和地层、钻柱和井壁问的相互作用是产生井下振动的主要来源。钻柱在井下振动的情况下的各种表现迹象也很复杂。振动可以导致钻柱和钻头产生三种形式的运动，分别是：纵向运动(沿钻柱轴向的运动)、扭转运动(产生扭矩的运动)和横向摆动(一侧到另一侧的运动)。这三种形式的运动可以同时存在，并且一种形式的运动会导致产生另一种运动形式。尽管目前已有相关理论，但就如何预测何时会产生破坏性的振动并没有达成共识。通过观察发生严重井下振动时的各种迹象，可以确定其大致原因并采取恰当的饵决措施。发生严重井下振动时所表现出的各种迹象，通常是一种或多种原因产生的结果，这增加了判断主要原因的困难，侧如：MwD振动加剧(反映底部钻具组合的横向振动)可能是由底部钻具涡动、钻头回旋或其他原因造成的，而要找出主要的振动原因还需配合其他一些现象来确定，如钻头断齿等。造成严重井下振动的原因有很多，对于各种原因其表现迹象和控制方法如下所述：a)滑动粘附卡钻1)机理——钻头旋转不匀速，钻头旋转瞬时减慢或甚至停止，造成钻柱周期性扭矩增加然后又快速旋转，这是造成钻柱发生扭转振动的主要原因。2)现象——地面扭矩波动幅度大于15％的平均扭矩变化幅度(平均值一般低于lH2或为零)，MwD振动加剧，切削齿冲击损坏，钻柱冲蚀／扭断，接头扭矩过大或脱扣。注：1Hz指l圈／s。3)措施——减小钻压和增加转速，采用牙齿略小的钻头，改善钻井液的润滑性，减少稳定器产生的摩阻(改变稳定器翼片的设计或数量)，采用菲旋转式稳定器或牙轮扩眼器，调节稳定器安放位置，修整井眼，安装旋转反馈装置。b)钻柱涡动1)机理——底部钻具组合(或钻杆)绕井眼轴线旋转，剧烈的涡动使钻柱撞击井壁。这种情况下会产生扭转和横向振动。2)现象——钻柱冲蚀／扭断，固定位置的钻杆接头／稳定器磨损，扭矩增加，甚至在钻头提离井底时横向振动达(5～zo)H；。3)措施——将钻头提离井底并停止转动，然后减小转速，将钻铤重量控制在钻压的(1‘15～1．25)倍以内。使用满眼钻具组合，减小稳定器的旋转摩阻，调节稳定器位置，调节钻井液性能，考虑使用井下动力钻具。c)钻头回旋1)机理——钻头按某点而不是按钻头或井眼的自身轴线偏心旋转(类似行星齿轮的运动方式)。这种情况下会造成钻头和钻柱高频率的横向和扭转振动。2)现象——切削齿冲击损坏，钻头保径不均匀磨损，井径扩大，机械钻速降低，横向振动和扭转振动达lO～50Hz。3)措施——将钻头提离井底并停止旋转，然后降低转速，提高钻压，考虑更换使用平底、抗回旋钻头，下钻到底和扩眼时降低转速，在停止旋转之前提离井底，使用带全尺寸近钻头稳定器或扩眼器的钻具组合。d)跳钻1)机理～钻压大幅度渡动造成钻头不断跳离和冲击井底。这种机理通常在用牙轮钻头钻进硬地层时会出现。2)现象——轴向振动频率大，达(1～lo)Hz(造成提升设备抖动)，钻压大幅度波动，切削齿／轴承冲击损坏，疲劳破坏，机械钻速降低。3)措施——下人震击短节或水力推进器，调节钻压／转速，考虑更换钻头类型，改变底部钻 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010具组合长度。e)其他机理——一些现场数据和理论研究表明，存在激发共振的某种临界速度。RP7G的旧版本给出了预测这些l临界速度的公式和图表。然而，通常现场是通过测量转速而不是用这些简单公式计算来判断严重的井下振动的。12．2钻杆与钻铤之间的过渡钻铤之上的几柱钻杆时常发生失效，说明在这几根钻杆处存在异常高的弯曲应力。当井斜角随井深增加而增大且钻头旋转提离井底时这种状况尤其明显。井眼方位偏离同时有小井斜变化时会造成紧接钻铤的几柱钻杆急剧弯曲。但当这几柱钻杆离开这一位置并转换到其他位置时，这些受损钻杆已混淆，无法识别。当这些钻杆一旦因累积疲劳破坏时，每一根钻杆都成为被怀疑的对象。一种降低过渡区失效和控制已损钻杆的操作方法是，在钻铤之上接9根或10根加重钻杆或较小尺寸的钻铤。这些钻柱用于过渡区，并作好记号以便识别。对这些钻柱的检查要比常规钻杆更频繁，目的是降低工作失效的可能性。使用加重钻杆降低了钻柱处的应力水平，并可确保在恶劣工作条件下有较长的寿命。12．3上提被卡钻杆超过表4、表6和表23中所列尺寸、钢级、重量和分级钻杆的最小拉伸屈服强度提拉被卡钻杆，通常认为不是好的操作方法。例如：假设一柱5in，19．5lb／ftE级钻杆被卡，要施加的最大钩载近似值如下：一级钻杆：311535lb二级钻杆：270432lb要考虑钻杆在钻井液中的自重而产生的伸长量，并应采用用于钻杆自由状态或被卡钻时的正确公式来计算伸长量。12．3．1例1(见A．6推导)计算悬浮在10lb／gal钻井液中的10000ft长钻杆柱的自由伸长量。‘T29丽知[65·44—1·44Ⅳs]⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“(30)一丢‰[65．44—1．44×10]9．625×107⋯⋯’⋯⋯～o一53．03(in)式中：L，——自由状态钻杆长度，单位为英尺(ft)；Ⅳ。——钻井液密度，单位为磅每加仑(1b／gal)；P——伸长量，单位为英寸(in)。12．3．2例2(见A．4推导)确定一长lO000ft，外径为4．5in，线质量为16．6lb／ft的被卡钻杆的自由长度，由800001b拉力差值引起的伸长为49jn。T一735294×P×Ⅳ∞L1P735294×49×16．60一———百订菇矿—一一7476(ft)式中：L。——自由状态钻杆长度，单位为英尺(ft)；P——伸长量，单位为英寸(in)；Ⅳa。——线质量，单位为磅每英尺(1b／ft)；P——拉力差，单位为磅(1b)。 GB／T24956—201012．4震击为防止钻具补卡，打捞、测试、取心和其他操作期间通常都要下人震击器。通常震击器接在几根钻铤以下，对落鱼产生冲击载荷的作用。有必要采取一个正确的伸长量以产生所需的震击。在震击锤上提后，钻铤和复原中的伸长钻杆的运动质量的动能产生震击。震击力可能超过上提整个钻杆重量的(3～4)倍，这取决于钻杆的类型和尺寸、钻铤的数量(重量)、摩阻力和震击器的行程等。这个力可能大得足以破坏被卡钻杆，所以当计划震击作业时应该予以考虑。12．5套铣作业中的扭矩尽管套铣作业期问可得到的扭矩数据不多，但却很重要。套铣管的摩阻将造成钻杆接头和钻杆上的扭矩显著增大，因此钻杆用于此项作业时要考虑到此情况，这在小间隙的定向井和深直井中表现特别明显(见12．6)。12．6允许钩载和扭矩用下列公式可以确定被卡钻柱的允许大钩负载和扭矩：非芈弼式中：Qr——拉伸状态下的最小抗扭屈服强度，单位为英尺磅力(ft·lbf)；J——极惯性矩，单位为四次方英寸(in4)；对于管柱，，一磊(D4一∥)5』D——外径，单位为英寸(in)；d——内径，单位为英寸(in)；y。——最小屈服强度，单位为英尺磅力(ft·lbf)；s，——最小抗剪强度，单位为英尺磅力(ft·lbf)；(S；=0．577y。)’P——总拉伸载荷，单位为磅(1b)；A——截面面积，单位为平方英寸(in2)。举例计算被卡已施加拉伸载荷的钻杆上允许的扭矩：假设条件：a．外径3．5in，线质量13．3lb／ft，E级钻杆b．3．5in，IF钻杆接头c．卡点4000ftd．拉伸载荷，100o001be．新钻杆则Qt一生旦墅。。掌黜(75oooy一』器一17216(ft·1b)对于允许应用的大钩载荷、扭矩和泵压等数据，请参考Stall和Blenkan著的《被卡钻柱的允许大钩载荷和扭矩组合》。12．7钻杆的双轴载荷由于拉伸载荷影响而修正的钻杆抗外挤强度可以通过参考图81，并用12．8、12．9、12．10和12．11中所包含的公式和物理常数进行计算。。12．8公式和物理常数图8l中所示的双轴屈服应力椭圆图只适用于塑性挤毁区，其给出以平均屈服应力(1b／in2)表示的轴向应力(1b／in2)和以名义塑性抗挤强度表示的有效抗挤强度之间的关系。]22 标准分享网www.bzfxw.com免费下载，+rz+矿一1，这个关系由以下公式描述：z一挈z+~／4—3，7一——1。。一，一塑蝗往旦工笪直夔蕴塑塑廑!!!』熊!’名义塑性抗挤强度(1b／in2)，一萱垫盟夔煎!!!!“横截面积×平均屈服强度GB／T24956—2010平均屈服强度(单位：1b／in2)如下：E75钢级85000X95钢级110000G105钢级120000S135钢级14500012．9弹性挤毁到塑性挤毁的过渡无拉伸载荷时处于弹性区内的材料受到足够大的轴向载荷时会转变到塑性区，当轴向载荷低于这一转变载荷对弹性挤毁没有任何影响。在转变点，拉伸状态下的抗挤强度等于名义弹性挤毁压力，也等于拉伸系数(r)与由名义塑性公式计算得来的抗挤毁强度的乘积。方法：用附录A中的公式确定的弹性挤毁和塑性挤毁值代人12．8中的公式(35)，并求出r。然后解公式(33)，求z。将z代人12．8中的公式(36)，得到总拉伸载荷。12．10拉伸载荷对抗挤强度的影响只有当拉伸载荷超过转变载荷时才会对弹性体产生影响，而对塑性变形体则在任何拉伸载荷下都有影响。任一情况下，由塑性变形公式(附录A)确定的值都要进行修正。方法：将拉伸载荷值代人12．8中式(36)，求z值。将z值代人12．8中的式(34)，可解出r值。接下来，将r值代人式(35)中，求得拉伸状态下的有效抗挤强度。12．11双轴向载荷的计算举例校正拉伸载荷下的钻杆抗挤强度的计算。已知：5in外径，19．50lb／ft，E级一级钻杆。要求：在钻柱测试过程中根据拉伸载荷计算校正抗挤强度，内空钻杆下人151b／gal钻井液中，作用在封隔器以上钻杆上的拉伸载荷为50ooOlb。解：按下列步骤计算一级钻杆减小的横截面积：a．公称外径一5in，公称壁厚一0．362inb．公称内径一4．276inc．一级钻杆减小的壁厚一0．8×O．362—0．2896(in)d．一级钻杆减小的外径一4．8552(in)e．一级钻杆的横截面积一减小的外径面积一公称内径面积一18．5141—14．3603—4．1538(in2)f．底部钻柱的拉伸载荷=50ooo÷4．1538一12037(1b／in2)g．E级钻杆的平均屈服强度=85ooolb／in210no々h·拉应力与平均屈服强度的百分比一嚣嗤蔷×100％一14．16％i．在图81的右上方水平坐标上找到14．16“对应的点，并从此点向下作垂线与椭圆的右边部分相交。此点向左水平延长，在92％处与名义抗挤强度(中心垂直坐标)相交。j．一级钻杆的最小抗挤强度(表5)一7041lb／in2】23 GB／T24956—2010k．受拉伸载荷的影响校正后的抗挤强度注意：此例计算没有包括安全系数。注：使用减小的横截面积、拉伸载荷和抗挤强度要考虑与所用钻杆的级别(一级、二级)相对应。2。丑l4。l。。蓑婶8。l。。12。轴向应力一屈服戍力百分比00—80—60—40一20020406080100120注：只适用于非腐蚀环境。图引双轴屈服应力椭圆或最大剪切应变能量图依据H。lmquist和Nadai的1939年著《API钻井与采油实践》中“深井套管挤毁”部分13钻柱的鉴定、检查和分级挤势13．1钻柱的鉴定和标记根据APIspec7生产的钻柱可用其外螺纹根部的标识进行识别。钻杆根部的其他标识以及钻杆重量代码标识如图82所示，推荐的钻杆重量代码如表27所示。APIspec7未包含的钻柱组件，也建议参照图82、图83所示的铣槽和开槽办法进行标识。13．2检查标准——钻杆和油管柱通过API和IADc协会的共同努力，建立了旧钻杆的分级检查标准。表28中所述的方法曾在l964年标准化会议上作为暂时性的标准被采用，后来在1968年标准化会议上进行了修订并被批准为标准。为了增加一级钻杆的内容，1970年标准化会议又进行了一次修订。1971年标准化会议决定，把钻杆分级方法从APIspec7附录中删除，并放入APIRP7G版本中。1979年标准化会议，对表29作了修订，适用于旧油管柱的分级。本标准中应用的准则已经应用了多年。在多数应用中已经证明这些作法和分级原则是成功的，但仍需要增加检验部分内容。13．2．1检验能力的限制大多数钻杆的失效是由某种形式的金属疲劳造成的。疲劳失效由最大值小于材料抗拉强度的交变应力或波动应力而产生。疲劳裂纹是逐渐形成的，在交变应力的作用下由细裂纹开始逐渐增大，形成的速度与施加的交变载衙有关，并在一定条件下可能非常快。失效通常显现不出过度塑性变形，以至于在明显出现损坏之前难以发现。目前，还没有公认的方法来确定累积疲劳破坏的程度或在给定应力水平下钻杆的剩余寿命。目前公认的检验方法仅限于确定裂纹和凹痕以及其他表面伤痕的位置、剩余壁厚的测量、外径的测量和剩余横截面积的计算。最新的行业统计数据证实，旧油管本体大部分损坏主要发生在端部或卡瓦卡紧面。对于承受超高弯曲应力的钻杆。检查其疲劳裂缝时，应特别注意这些关键破坏区。已检查并未发现裂纹的钻杆可能会在很短使用期之后产生附加损坏，累积到以前的疲劳损坏而产生裂纹。124 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—201013．2．2钻柱裂纹疲劳裂纹是管体表面的一条单一的线形裂痕。这个裂痕如足够长，在磁粉探伤中可以通过磁粉显示其长度，且管外裂痕可通过肉眼检查，管内外裂痕都可用光或超声波检查。已产生裂纹的钻杆本体、接头和钻铤不能再继续使用。如果接头本体或钻铤未损坏部分条件允许的话，有裂纹的接头和钻铤可以进行修复。13．2．3管壁的测量按表28中对剩余壁厚的要求以及最小壁厚的测量方法对管体状况进行分级。公认的壁厚测量方法仅有壁厚千分尺、超声波测厚仪或伽码射线装置。操作者通过使用近似于壁厚的试块检测，其测量精确度在2％以内。用高灵敏性的超声波仪器时，必须小心谨慎以保证探测到的夹杂物不会解释为壁厚。13．2．4横截面积的测定(可选)利用直接显示仪器可测量横截面积。操作者采用与被测管柱相近的一截管柱检测，其测量精度在2％以内。没有这种仪器时，在管柱周向上每隔1in测量一次壁厚取其平均值。13．2．5步骤旧钻杆应根据表28的步骤和图84所示进行分级。表30给出了新钻杆、一级钻杆和二级钻杆最小屈服强度下的钩载。表lO则给出了用于新钻杆、一级钻杆和二级钻杆的对焊接头的最小外径和上紧扭矩的推荐值。按表29标准进行分级的新油管、一级油管和二级油管柱的最大允许0钩载列于表31。钻杆标识示例“21234S6zz302NS21钻杆接头生产厂家标识(见表26)ZZ公司(为举例虚拟的一个公司)2焊接月份(1～12月)3月3焊接年份(年的后两位数字)20024钻杆本体生产厂家标识N——美国钢铁公司5钻杆钢级(见表26)SS135钻杆6钻杆重量代码21钻杆接头厂家的符号、焊接的月份、年份、钻杆制造厂家和钻杆钢级代号都应如图所示打钢印在外螺纹接头的根都。这些钻杆制造厂家和钻杆钢级的代号应该由制造厂，供应商、业主和用户的文件如出厂合格证或购货订单中说明。2除按APIspec7的要求外，建议用铣槽的方式并打上钻杆重量代码。图82钻杆接头上的钻杆标识125 GB／T24956—2010表26钻杆钢级代号及钻杆接头生产厂家代号钻杆钢级代号钢级代码E75EX95XG105GS135S管材制造商(钢材生产商或加工商)堂旦韭堂旦生产商代号生产商代号AlgomaXAmcoABrltishSteelAmedcanSeamlessAISeamlessTubesLTDBB＆wwDalmIneDCF＆ICKawasakiHJ&LJNipponILoneStarLNKKKOhioOI诅annesmannMRepublicRReynoldsAluminumRATIZSumitomoSTubemuseTUSldercaSDVoestVATamsaTWheellngPlttsburghPUSSteelNYoungstownYVallourecVUsedU加工商代号GrantTFWOmscoOMSPridecoPIT础SteelConversionTSC注：钻杆接头生产厂家代号可参阅在用版本的IADc钻井手册。制造商是指钻杆钢材厂商或加工商。见APIspec5D，钻杆规范。这些代号用于区分制造商。表中提供的制造商有可能不在现行的APIspec5D所列的制造商之列。现在注册的制造商名单在准许使用API代号的制造商总目录中。钻杆钢材制造商会按他们自己的规范加厚或对管材热处理。但既然是钻杆制造商，其每根钻杆上就应有钻杆代号。管材加工商购买管材胚料，并按自己的规范加厚或对管材热处理。这种情况下，做为钻杆制造商，其每根钻杆上都应有钻杆代号。126 标准分享网www.bzfxw.com免费下载l“±GB／T24956—2010E75标准重量钻杆E75加重钻杆耻一1一高强度标准重量钻杆序列号的留空(可选)臂体重量代码管体钢镊代码高强度加重钻杆让燃‰，考虑衰面赴理的高强度加重钻杆+对外径5“in和更大的接头，槽和铣槽深度为％in；对外径5in和更小的接头，槽和铣槽深度为％in。各种代码字体的大小为×in．以在用吊卡吊起时能够读到。除按APIspec7的要求标记外，建议还要用铣槽的方式在外螺纹根部打上钻杆重量代码。一如果外螺纹接头需要进行表面处理，可按上图的方式增加槽的面积。图83用于进行钻杆标识的铣槽推荐作法表27钻杆重量代码(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)外径公警景量譬厚重量代号外径公警荸量譬厚重量代号lnlb／ftin⋯。’inlb／ftin2“4．8519014×20．OO43036．65’280222．82500424．6655052％685217125．50575610．40。3622516．2529613M9．5254119．50‘362213．30’368225．60500315．5044935“19．203041411．85262121．90’36l214．00+330224．70415315．7038036％25．20’33024％13．7527l2770362316．60+3372带’的为该尺寸钻杆的标准重量127 GB／T24956—2010表28旧钻杆的分级标准(包括所有尺寸、重量和钢级，公称尺寸是所有计算的基础)(1)(2)(3)(4)⋯⋯⋯一级。二级三级钻杆状况二条白色带二≥冲孔标准黄色带二j磊孔标准橙色带二；忑孔标准1．外部状况4A．外径磨损壁厚剩余壁厚不少于80％剩余壁厚不少于70％超过二级的任一缺陷和破坏E凹痕和磨伤外径减少不超过3％外径减少不超过4％断裂、缩径外径减少不超过3％外径藏少不超过4％c．卡瓦部位机械损伤切痕2，擦伤2切痕深度不超过平均壁厚的10％5的20“5n应力引起的尺寸变化(1)拉长外径减少不超过3“外径减少不超过4％(2)变短外径减少不超过3“外径减少不超过4％E．腐蚀、切痕和攘伤(1)腐蚀剩余壁厚不少于80％剩余壁厚不少于70％(2)切痕和擦伤纵向剩余壁厚不少于80％剩余壁厚不少于70％横j旬剩余壁厚不步于80％莉余壁厚不少于80跖F裂纹3无2内部状况A．腐蚀凹痕壁厚竺票爹；嚣妥位置剩余壁竺：耋；雾要位量剩余壁B．冲蚀和磨损壁厚剩余壁厚不少于80“剩余壁厚不少于70％C．裂纹’无1预计扭矩或拉力要超过二级钻杆、油管柱的极限值，推荐采用一级。具体的一缓和二级钻杆的临界值在表4、表6中分别列出。一级钻杆用两条白色带和在外螺纹接头35。～18。台肩上打的一个冲孔来标识。2剩余壁厚不能小于1．E(2)中的值。缺陷可以被磨去，并且磨到管于外表面接近平整，但提供的剩余壁厚不能少于该表1．E(1)所示值。3无论哪一级钻杆，一旦发现疲劳裂纹或冲蚀，要用一条红色带来标识，并考虑不再继续使用。4不能在钻杆带橡胶的情况下进行APIRP7G的检查。5平均相邻壁厚通过测量最深吃人点的相邻凹槽或擦伤的每一边壁厚来确定。128 标准分享网www.bzfxw.com免费下载注意：该长度未包括在钻杆检查标准中钻杆分级中所包括的长度注意：谈长度束包括在钻杆检查标准中GB／T24956—2010钴杆分蟹中庸包括的长度图84检查标准中所包括长度的说明129 GB／T24956—2010表29油管柱的分级标准(”(2)(3)(4)管柱本体龇一存篡带，二蒜带，蓝主羹带1．外部状况仅适用于管体A．外径磨损壁厚剩于壁厚不少于87．5蹦剩于壁厚不少于80％剩于壁厚不少于70％B凹痕和磨伤外径减少不超过2％外径减少不超过3％外径减少不超过4％断裂、缩径外径减少不超过2％外径减少不超过3“外径减少不超过4％c．卡瓦部位机械损伤切痕3，擦伤3切痕深度不超过平均壁厚切痕深度不超过平均壁厚切痕深度不超过平均壁厚的lo％5的10％5的20“5n应力引起的尺寸变化(1)拉长外径减少不超过2％外径减少不超过3％外径减少不超过4％(2)变短外径减少不超过2％外径减少不超过3％外径减少不超过4％E．腐蚀、切痕和擦伤(1)腐蚀剩余壁厚不少于87．5“剩余壁厚不少于80％剩余壁厚不少于70“(2)切痕和擦伤纵向剩余壁厚不少于87．5％剩余壁厚不少于80％剩余壁厚不少于70％横向剩余壁厚不少于87．5“剩余壁厚不少于80％F．裂纹4无‘无2．内部状况(本体和加厚端)A．腐蚀凹痕壁厚从凹痕最深部位量剩余壁厚不少于87．5％厚不少于80％厚不少于70“B．冲蚀和磨损壁厚剩余壁厚不少于87．5％剩余壁厚不少于80％剩余壁厚不少于70％A．偏差C．外加厚内径比API标准尺寸少内加厚6妊in％lnKinD．裂纹4无1建议特级作为新油管或近似新油管的标准来使用。特级油管应用一条白色带来识别。2预计扭矩或拉力要超过二级油管柱的极限值，推荐采用一级。一级油管将用两条白色带识别。3剩余壁厚不能小于1．E(2)中的值。若剩余壁厚不低于本表1．E(1)中所列值，则对缺胳进行磨光处理．并且磨到管子外表面接近平整。4无论哪一级油管，一旦发现疲劳裂纹或冲蚀，要用一条红色带来标识，并考虑不再继续使用。5通过测量最深吃人点的相邻凹槽或擦伤的每一边壁厚来确定平均相邻壁厚。6适用于镗孔后的内加厚油管。130 GB／T24956—2010131j|簿当銎莩曼誊量薹詈釜蚕塞鐾詈童量量孽量蚤量蓉叔昌葛譬量簧兰墨笔誉兰虽至量量量蠹兰堡量量卜o"西卜∞H—Noj∞囊蓑X。。卜∞里H∞甘H咕懿竖糍鼷七oo。卜呻o∞H卜1蚕帮暄H∞门口’卜oH-_一__蘸酹S∞世～竹。。÷盏_|莒a∞oLn曲卜瑙《巴H__～Ho。。∞簧蓄目H卜吲卜咄。寸岬呻N卜∞毒怠N～釉N∞罐量萋量§暑嚣孽量萋誊曼量量塞量量墨基量量霹一{2譬至墨至量量至兰量墨彗堡墨嚣量兰虽基量醛。Hoo，o∞暴葙鬟∞。。啦卜卜’。。卜∞卜。。粤粤糍鞋拍o∞卜∞吲∞om联蠢颦旧gN∞～N∞o呻甘No1H—H～舶藤碴。舳吲时om乓制舍g∞N卜∞o鲻碟0o—oN∞呻嚣蓄口om∞o∞o∞去鱼_N卜卜_∞N“o“一器量襄基暑兰誉量量荟塞嚣基囊量营蚕量善曼基宝至墨兰墨兰篓翼虽譬量蓑若嚣量量兰萋蠢景譬萋堇曼堇墓量§量萎量堇莹量善量量量；2器量虽罂誉量量；2誉量墨昌誉墨曼昌誉墨萎耋篷N西。口、釉吲N～卜o甘一曲o∞o。∞o。∞糕靼∞时H∞蓝器o卜相呻o。。__to∞一_N∞～o罢∞吣。卜。竹no。∞蚺睡趟咖嚣譬器导昌*删oGd宝d口浆桨X×翼电、}(匣悻僻酱鞲糕粮赫擘鞘嚣鬲群嬖p《嚣括1匿蕨甚廿。嬖∞．心．可，N_擎岬瞎磷嚣议哥僻特．匿悻蝉椒制匦暖妪琳#卜Ⅲv耨霏窖卜雠嘿箍苍唾、『，略惮士}擐^里v旃¨<巴v尉l，妊o∞懈标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GB／T24956—2010ji}5Vm僻獬_口器g盎：2譬甓葛=帮g嚣器霉嚣兽岛罱器罱器∞卜Ho曲∞卜一∞m一。oh∞c。∞霞一嚣器兽昌=2g罄器g高苗蓦等翟导2嚣昌譬一钓N∞N∞砷一～∞稍HNm粕伽∞群umH竹一o疆蓑鬟∞o∞一∞卜∞h啦∞coo心里∞寸∞蒜竖辐氍七no∞_一白11蚕靼恒_荨蛊2嚣簧N相N柚熏碰。∞呻∞一乞。七铡笤∞H。。m∞嚼娟0_拍∞一N相oNo∞o蔷誊口oN∞N卜∞呷。卜彘{、_N。。曲卜_∞omo“∞甘∞oN∞甘卜H畸一耱曲相__卜门Lf)啦H一∞舶∞曲∞寸岛∽H卜o∞tD可∞Ho岍∞一西。。∞山∞o最一N∞卜HohoH拍。畸卜甘∞n∞H∞啦H啦o∞岫H∞岍∞悄Na。一o∞N嘶岫N拍N∞舶n∞畸一舳NnN门∞呷N∞甘N∞～囊蓑鬟H∞m∞卜∞0。∞卜}。卜^卜∞口，_-h巴坚罐艇∞一∞血甘蓑5蚕帮障目N寸～∞0。∞叫∞1¨∞N∞霎盛暑时曲。甘叫∞NN∞mo蝎《巴_o蚕蓄。o叫～oNo价∞Ln“∞甘去黾_∞m∞竹m∞oo。卜日吣∞曲∞o卜o呻钓∞。。o帅∞辐oooo∞卜呻。。囟巾∞曲∞帅∞o甘一曲啦一曲血一∞-∞。。岛卜门om∞吲∞t。一曲卜吲耀H邮o∞N幻HoN竹∞∞H由∞吲o∞m卜畸。口o。钓o∞oNH∞婚。一NH∞o。N∞吲∞吲时曲门Nm寸拍∞曲∞吲∞盛型罾善墓誊量堇善量罾莩蓥莩曼童善§善量踺醑譬誉量量譬誉誊鎏}2宝蔓量}2器量董罂譬量至蓬莲∞h卜∞o∞甘一No卜。门∞o∞m∞呻m∞呻辐搿畸相世o世。卜吲茁卜咄呻∞N“N∞m鞋∞oNo∞甘N∞m∞剖o捌o∞o崔∞m寸叫吲迥嘲廿删靼絮莱吲畸吲132 端V吊臻GB／T24956—2010o卜∞N一卜o。。N吣N∽卜∞t。∞t。oN。。小～时。卜∞。。o∞o血啦oHo时∞罐兰⋯⋯⋯o⋯⋯⋯∞螺⋯⋯⋯⋯⋯⋯In‘o。。∞No。__ohmo__o吲卜釉∞Ho⋯⋯⋯⋯⋯㈩∽目瞄_c。o∞∞卜卜m∞器霸篡∞。。卜。o∞啦∞里西m卜竹N巅竖糍磷Ho∞n吲11蚤帮恒g卜一相∞o呻。卜-门。铂m∞呻m磉哑。omo一u)。o卜七氆|1言目—N∞舶嘣《0o呻。。o吲嚣蔷口卜柏oN∞o吲。相去黾●_∞N拍～∞甘叫吲时o。⋯⋯h⋯⋯⋯⋯瓣mNt。∞cD呻m血__N∞吲∞咖相岫‘oH卜明一∞一nN岛oNu’曲∞一～∞吲最一no∞o甘∞N西舶一卜∞呻一o∞N∞一卜o∞啦N啦∞No山∞H啦吣门∞N问N竹N∞竹吲∞畸甘∞∞吲曲心N∞∞甘卜oHo南。卜∞o∞薹蔫Xo。∞卜呻d’m口、吲垩竖糍鼯’∞o。∞o∞呻岫o曲疑蚕蟠恒_口。甘mo呻1Nm吲甘∞葆墼。卜。吲oh七到窨目H卜甘o∞伽Nm吲N磷《巴o(。No嚣蔷口一曲∞o—o啦No∞去尝、●_∞m∞甘叫呻吲峙獬甘∞卜一∞卜H吲∞o一呻西∞∽o∞幽N一∞叫畸‘。曲o∞o呐No吲∞on∞卜叽o∞o∞卜o∞m竹∞N囟卜Nom门∞霹一o～∞咕o∞嗣曲N卜N一‘o∞帅西。卜吲卜0。m一∞oHN卜甘卜o∞时NH∞oN∞叫m吲呻∞呻曲∞卜吲∞tD∞m呻吲∞藿盏七量罾堇量善量善量誊量善量莩善§量≮一譬誊墨嚣昌兰驾昌譬兰量；2譬堡量窖誉兰量曲吲H●aa，o卜∞舶吲o西∞卜萋蓄‘H∞寸叫Nm∞吲曲∞吲。o心o凸。∞N吲o西∞世∞吲辐靶H∞竹∞竹呻昱_一卜o∞盛目卜∽∞oN∽呻Ln～o罢口o∞吣岫。蛰一甘吲甘∞趟删斟栅媸冀巢冀X∞133标准分享网www.bzfxw.com免费下载 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GB／T24956—2010136⋯⋯⋯⋯⋯⋯∞口’甘∞∞∞N∞门H卜∞铜卜∞∞。。∞曲相。卜柩当∞∞o曲。。曲。釉∞o卜。吲oo卜。一甘卜霹拍∞卜∞∞H∞o∞∞口巾∞H寸呻∞呻世h⋯⋯⋯⋯⋯⋯∞q卜口’时口’卜甘∞o世。重蓑美卜t。卜t。∞c。∞t。巴甘。。o巅紧糍聪d‘卜日‘‘ou，】1蚕耨睁g伽口。∞N∞拍门∞吲叫o熏酰。o"c。∞ID∞乓盏|j含g卜。西N∞oHoHo嘣《0o餐装N∞N咄白搿昌口N卜Ln卜∞o。∞∽o卜素{、do’∞～呐o一_一-一蕊∽卜曲卜∞∞o一稍婚卜N门舳啦。竹∞∞N∞卜卜oH—o啦甘世。旧NNoh卜卜o¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯oH霹一呻由。卜。。∞∞∞一a。oo卜卜血H∞西H∞⋯⋯⋯⋯～⋯⋯卜∞o∞羹蓑鬟o门N时∞卜∞卜oo卜粤竖糍舔卜oNo甘tomlf)∽m∞o’N嶷蠢鞯姐HN∞畸∞o熏卧。om啦mN乓刽苗EoNo甘一。一H嚼谣巴_oo。寸∞o∞嚣蓄．g甘0。一时吲oo∞¨o．啦岳{、__oH__藕岫∞一卜N拍o∞竹Ho卜曲舶。卜ooN世⋯⋯⋯⋯⋯⋯o。oN西∞西∞∞t。∞_一o∞。。HoHo卜H呻一耀一∞吲∞甘∞门畸曲卜卜。一时卜H卜cDo∞o⋯mN⋯N⋯∞⋯⋯h鞋越七蓉量墨童萎童萎量量善量量量善量量量疃氍≮一嚣譬昌兰器嚣品兰笛譬品墨器=品墨岛昌磊兰“∞。。藿蓄!o辐吲门oho蟪l．量豁芝g誉器蓝o—o一竹吲帅西o酏口捌_o帮o曲∞o．go∞tD嗜堪棚珥刺靼鬟絮一冀^匣忙忙曾骆巅挥辑晕靼蛊雨螺巽々世枣螭I匣礞导血巽∞．∞．呻．N僻奸撂罐霹K导僻幡．叵*世柜捌凰匠逛琳士舯忸v赫曝譬卜谶骶曙唾、『，瞄惮丰}妞景^巴v群¨工巴u蒜I，擦I￡僻 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GB／T24956—2010端Vm僻西∞。。∞H∞卜_∞一∞o∞门卜。：卜o∞寸o∞卜N∞o∞o蒋当。。__舶啦o价。曲卜o。oLr)一∞螺⋯⋯⋯⋯⋯Ht。劓呻__卜∞曲甘Ho卜∞_一N∞__∞门∞H拍N∞N粕拍∞氍』口、刊oo。o甘∞卜一墓藕鬟。惦∞卜。心。世粤oo。∞卜。一o∞蒜薹羹蓄§H∞HN11o—o卜∞∞F，“"熏畦S∞卜c。__∞o竹∞N∞÷毽_】莒‘H填《0o餐美吲o∞o船暑g呻甘卜～H口jo甘N__Nod去a∽∞甘㈩⋯⋯⋯⋯No∞o由西n呻。。∞toomo一寸∞繇=詈卜∞曲啮一心卜一曲㈨。。⑦寸o程No卜∞卜∞o卜甘∞呻明oco。。c。o卜o∞o∞卜∞舶吲∽__N舳nN∞一舶舳砷N∞m寸辩．u甘相o卜H∞疆藕鬟卜∞卜h卜∞西Lo里粤程释七m一∞IDo∞o鳍蠢耱阻H∞卜吲∞1∞时熏蹬o一∞o吲÷剖舍自o。o卜吲∞吲N∞堪《0o餐装oNo∞Lo∞掣昌gocoN∞N帅n末{、∞甘赫⋯⋯⋯⋯⋯HH∽∞H口。岛甘Ho吣o∞o曲吲。卜-_卜∞呷No吲吼∞卜∞霹。。盘H时∞咖m∞No～N粕。卜坤∞【。卜咄岫∞o呻m呐世oH∞卜⋯⋯⋯⋯⋯∞是鬈量堇量蓥誊萎蓥善量喜善篙譬器量譬磊墨嚣曷墨嚣2品墨鍪譬H啦呷-一No卜"∞门口o∞ln卜吲呻臻强∞o∞o匹∞o卜o警o罢oS。宝．田o帅吣．隆坦删哥1岫11挝冀×冀彘140 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—201013．2．6检验分级标识钻杆的永久标记或级别分辨标记示例(见表28注1)应该打印在：a)外螺纹端35。或18。斜台肩卜。b)或在钻杆接头其他一些低应力部位，这样便于在各种作业中标记都能正常保持。c)应避免在钻杆的外表面上打印冷钢印。d)一个中心冲孔表示一级，两个表示二级，三个表示三级。13．3钻杆接头13．3．1颜色代码表27中给出的旧钻杆分级方法包含识别钻杆级别的颜色代码符号。推荐采用同样的方法对钻杆接头进行分级鉴别。此外，钻杆接头还可按现场修理和报废或车闻修理进行识别。钻杆接头和钻杆的颜色代码方法见图85。钻杆接头和钻杆的分级一级二级三级废管标记带的数目和颜色两条白一条黄一条橙一条红钻杆接头状况标记带的颜色报废或车间可修复的现场可修复的红色绿色图85钻杆和钻杆接头颜色代码识别13．3．2检查标准以下推荐的旧钻杆接头的检查标准最初包含在APISpec7的附录中。经1971年标准化会议讨论后被放进了APIRP7G中。13．3．2．1必检查项目下面是要求检查的项目：a)外径测量——在离台肩1in处测量钻杆接头的外径，并根据表10中的数据来决定分级。当接头偏磨时，应使用最小台肩宽度。b)台肩状况—一检查台肩有无擦伤、裂痕、凹痕和毛刺或任何其他会影响接头承压能力的缺陷及可能影响接头稳定性的条件。确保接头具有不小于％zin×45。的台肩倒角。13．3．2．2可选检查的项目下面是可选检查的项目：a)台肩宽度。采用表10中的数据来确定工具接头在受外径控制的情况下可允许的最小台肩宽度。b)肉眼检查螺纹形状。注意扭矩过大、扭矩不足、粘扣、伸长的迹象，目的是发现操作引起的损坏、腐蚀破坏或磨损。c)内螺纹接头膨胀／外螺纹接头伸长。这些是扭矩过大的迹象，这些现象的存在对接头将来的性能有很大影响。螺距规是测量外螺纹接头伸长量的唯一标准方法。对于旧接头，推荐外螺纹接头2in伸长量超过o．006in应重新加工。所有伸长的接头都应作裂纹检查。APIspec7中表25推荐，应该检查内螺纹接头镗孔直径(Qc)。如果Q。直径比允许的外螺纹】41 GB／T24956—2010差大％in，内螺纹接头就应重新加工。d)磁粉探伤。如果发现有伸长的膨胀迹象，就应该对外螺纹接头的整个螺纹部位，特别是最后啮合部位进行磁粉检查，以确定是否存在横向裂纹。在高应力环境下，或者有损伤迹象，例如有裂纹时，就应该对内螺纹接头的整个螺纹部位，特别是最后啮合部位进行磁粉检查，以确定是否存在横向裂纹。摩擦热可能导致产生纵向或者不规则方向的裂纹(见8．6)。若如此，除了环形耐磨层，外螺纹接头、内螺纹接头都需进行表面磁粉探伤检查，重点应放在纵向裂纹探测上。在钻杆接头检查中，推荐使用湿荧光磁粉方法探测裂纹。除了所有的环形耐磨层，螺纹部分或者接头本体内部有裂纹的钻杆接头都不能继续使用。若未受损的钻杆接头本体允许，可对产生裂纹的钻杆接头进行修复。e)最小钳位。见图86。确定旧钻杆接头的最小钳位的标准是要保证在钻台上安全有效地进行大钳操作，特别是使用手动大钳时，应该有足够的使大钳牙板咬合的空间。留有足够的空间，让司钻／钳工能确认上扣和卸扣时不防碍接头的台肩配合。同时推荐，当确定最小钳位时，任何表面硬化处理的外螺纹接头／内螺纹接头的钳位都应排除在大钳牙板咬合位置外。这样操作可以使大钳上到适宜的程度，并且使大钳牙板的损伤达到最小化。接头直径磨损到初始硬化表面被磨掉的情况下，操作者在确定最小钳位时就可以包括这部分。使用其他类型大钳，或为上扣、卸扣而设计的工具所需的最小钳位可能与手动大钳的最小钳位不同。此时，应建立一个标准以确保本标准可以满足使用。就接头的强度和完整性而言，最小钳位不能作为选择钻杆接头的一种方法。卜————钳位—————W—·图86钳位和基准标记位置13．3．3一般检查a)量规检查。在旧接头上使用塞规和环规进行检查时，螺纹磨损、塑性变形、机械损伤和不清洁都可能造成错误读数。因此，环规和塞规不能用来确定台戽或接头连接是报废还是继续使用。b)受损台肩的修复。修复受损的钻杆接头台肩表面时，应去掉少量的材料。比较好的作法是从内螺纹或外螺纹台肩任意一重修面上清除不超过‰in的材料．累计不超过妊in。建议用一个基准标记来确定可从接头的上紧台肩上清除的材料量。这个基准标记应适用于量规测量后的新接头或新加工接头。基准标记的形状可能是一个直径为耗in的圆，带有一条与这个圆相切且与台肩平行的线条，如图86所示。台肩到线条的距离应为×in。这个基准或其他类型基准参数的调整可以随接头制造商或加工车间获得。13．3．4适用范围图84中的尺寸A表示的是在13．2．5的钻杆分级方法中所包括的长度，尺寸B表示的是13．3．2中钻杆接头检查标准所包括的长度。检查标准中未包括的长度由图84尺寸c的标识表示。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—201013．4钻铤检查程序以下是推荐的旧钻铤的检查步骤：a)肉眼检查总长以确定明显的损害和整体状况。b)测量两端的外径和内径。c)彻底清洗内螺纹接头和外螺纹接头的螺纹，用润湿荧光磁粉进行探伤检查是否有裂纹，并要用放大镜来检查内螺纹接头的裂纹。有裂纹的钻铤不能继续使用，若未受影响部分条件允许，受损钻铤可以进行车间修复。d)用螺纹量规检查螺纹牙形并检查外螺纹接头是否伸长。e)检查内螺纹接头镗孔直径是否胀大。此外，用一直尺放在螺纹的顶端来检查内螺纹是否因胀大而变形。某些加工车间加工的内螺纹接头镗孔直径大于API标准，因此该项检查可能会得出误导性的结果。f)检查内螺纹接头和外螺纹接头的台肩是否损坏。所有现场可修复的损坏都要通过重修端面和倒角来修复。较严重的台肩损害要在技术较高的加工车间按API标准尺寸进行修复。13．5钻铤悬吊系统13．5．1带槽钻铤的使用有助于节省起下钻时间，但也给钻台操作带来了一些潜在的危险。通过严格遵守标准检查程序，这些问题可以减到最低程度。13．5．2钻铤上的吊卡台肩是新的时，它是直角的，并有足够的面积与吊卡接触(新钻杆和吊卡的尺寸规范见图87、图88和表32)。当钻铤使用磨损后，如图89所示，吊卡接触面积随钻铤外径磨损而减少。由于钻铤上吊卡的台肩磨出斜角和台肩角上磨出圆弧半径增大，且吊卡座上有相应的磨损，吊卡的外扩张载荷增大。吊卡的承载能力由于扩张作用会急剧降低，因为几乎所有钻铤吊卡都只用于具有直角形台肩的钻铤。例如，如果钻铤外径磨损Kin，拐角处％in，半径磨损，台肩上磨掉5。角，根据钻铤尺寸大小和吊卡设计，吊卡承载能力得降低40％～60％。图87钻铤吊卡《一20=3一一16二5————-．1—3一18-2————-14]1广一一一3卜jfl＼C+1／)吊卡槽外径少卡瓦槽外径少§别2占一、＼～⋯⋯．L腊加工_芈径～一～⋯L内螺纹头端⋯⋯一⋯一三j麓一L半径(象征性的)图韶钻铤的吊卡檀和解卡槽 GB／T24956—201013．5．3在达到这个危险点之前，钻铤和吊卡需进行修复，将台肩修复成直角。当台肩重新加工时，必须确定钻铤上的吊卡台肩半径要进行冷加工(见第14章：特殊处理)。钻铤槽直径和吊卡孔之间的过度松动会减少台肩的支撑面积，从而使过多的载荷转移到吊卡侧门上。因此，吊卡的顶孔也需检查并进行修正。13．5．4推荐的钻铤吊升系统检查步骤a)彻底清洗和检查提升短节，检查有无裂纹。b)检查耳环(通常称为吊环)有无裂纹，并仔细测量确定它们的长度相差不超过1in。c)彻底清洗并用磁粉对钻铤吊卡进行探伤，检查是否破裂。确定吊卡安全锁销开关灵活有效。检查吊卡的顶座确定其成直角。按照下列步骤检查吊卡顶孔：1)中心锁销式吊卡扣好吊卡，然后楔住吊卡开口的前部和背部，并沿吊环臂之间在顶孔最大部位进行测量。这个方法可以测量吊卡孔的总磨损量(可能非常少)以及锁轴和锁销表面的磨损。对于5％in或更小的钻铤，吊卡的磨损不能超过‰in，5％in以上的钻铤，吊卡的磨损不能超过必in。2)侧开式吊卡扣好吊卡，然后楔住锁销开口。从前到后测量顶孔孔径。采用中心锁销式吊卡相同的磨损公差。d)检查钻铤上的吊卡台肩以确定它是直角形的(见13．4钻铤检查程序)。e)检查钻铤卡瓦的整体状况并校准要入井的钻铤尺寸范围。查找裂纹、缺失的锁销、松动的卡瓦牙板、磨钝的卡瓦齿、弧形的背锥(从钻铤台肩上卡住)和弯曲的提手。f)检查安全卡瓦整体状况，查找有无裂纹、缺失的锁销、粘扣或拉断的螺纹丝扣、磨圆的螺母或搭手、磨钝的咬合齿、损坏的卡簧和不能上下活动自如的卡瓦。表32钻铤檀和吊卡孔的尺寸(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)以钻铤外径为基础的槽尺寸以钻铤外径为基础的吊卡孔尺寸钻铤外径吊卡槽Rcz卡配槽D2十0+K范围深度A1探度F顶孔1^z底孔_c4～4％珥：％4。％3M。外径一％外径+％4×～5％×％5。％3％。外径“外径十％5×～6斯％“6。K5”外径一坯外径十轭6“～8％“％7％。必5。外径一％外径+埘8“及以上％“9。×5。外径一“外径+％注意：除非另作说明，所有尺寸单位均为·n。表中这些尺寸并非是API标准尺寸。1A和B的尺寸来自新钻铤的公称外径。2角度c和D的值是近似的参考值。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载卜．—一钻铤原始尺寸GB／T24956—2010图89钻铤的磨损13．6方钻杆以下是推荐的方钻杆的检查步骤。a)按照13．4所列的钻铤检查的全部程序进行。b)检查加厚端与驱动部分之间的接合处是否有裂纹。c)检查驱动部分的棱看磨损面是否窄，尤其是六方钻杆的。若磨损面不超过方钻杆对角平面的1／3，如有可能则要调整方钻杆补心／检查磨损情况。d)可以按以下两种方法之一检查方钻杆垂直度。1)钻井时观察水龙头和游动滑车摆动是否过大。2)将四方钻杆放在水平支撑物上(驱动部分一端一个)，从一端垂直面拉一条粗绳到另一端，测量挠度；将方钻杆旋转90。，再进行测量。对于六方钻杆，采用同样方法，但方钻杆需要放置在120。V形支撑架上，这样驱动部分的端面是垂直的，就可对三个连续的侧面进行挠度测量(每次将方钻杆转动60。)。13．7车削接头车削接头推荐检查步骤如下：a)当检查旋肩接头并发现需要重新车削时，应按照APIspec7中“旋肩接头测量规范”的要求重新车削接头。b)推荐在重新加工接头时采用13，3．3b)中提到的基准面方法。13．8租用和短期使用工具的外螺纹应力释放槽对于租用和其他短期使用工具有关外螺纹端应力释放槽的推荐做法如下：a)实验室疲劳试验和实际应用条件下的试验都反映出外螺纹台肩的应力释放槽具有很好的作用。在高应力出现疲劳失效的地方都应加工释放槽。租用部件如短节、震击器、减震器、稳定器和扩眼器等通常在返回维修中心进行检查和修理之前使用的时间相当短。主要维修的是发生粘扣、台肩刺坏的接头，其次才是因疲劳失效造成的维修。短期租用工具的供应商一直不愿接受应力释放槽的好处，是因为修理台肩和损坏的螺纹时要损失材料。按APIspec7整修外螺纹台肩和螺纹受到槽宽度的公差限制。145 GB／T24956—2010b)为鼓励在短期租用工具的外螺纹端使用应力释放槽，对于每口井用完之后返回维修车间的工具，如租用工具，推荐加工、改进外螺纹端应力释放槽(如图90所示)。‘尺寸DRG在APISpec7的表16中查找。。c)推荐改进的应力释放槽的初始宽度为％(+K，一o)in。修复损坏的螺纹和台肩之后，改进的应力释放槽宽度应不超过1×in。d)技术数据。外螺纹端最后啮合齿根的应力取决于应力释放槽的宽度(sRG)。表33表明了根据带6巧in内螺纹外径和3in外螺纹内径的Nc50轴对称有限元模型计算的相对应力(无应力释放槽的外螺纹端作为比较的基础)。表33Nc50轴对称螺纹最后啮合齿根处的最大应力载荷状况注1注2应力释放槽宽度／in最大当量应力最大轴向应力最大当量应力最大轴向应力“84％82％83％81％170％56％63％53“l×75％63蹦73％64％无应力释放槽100％100蹦100％注1：上扣时在台面上施加的轴向压力仅为562000lb。注2：在接头上施加了1125000lb轴向拉力造成台肩分开。注3：当量应力等于o．707[(们一巩)3+(d2一口3)2+(d。～d．)2]“2，其中卉、砒和口3是三向主应力。注4：每个示例中螺纹最后啮合齿根外的当量应力都超过了屈服强度，因为采用有限元计算方法适用于线弹性材料特性，而实际的外螺纹的特性基弹塑性。上表反映出lin的槽宽度应力为最小。因此，在出现疲劳失效的操作中，推荐应力槽宽度为1in(见APISpec7的图16)。注：尺寸DRc规定见APIspec7的表16。圈90改进的外螺纹接头应力释放槽 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—201014特殊处理14．1钻杆本体的特殊处理14．1．1井下工具(钻杆接头、钻铤、稳定器和短节等)的材料一般是AIs卜4135、4137、4140或4145钢。14．1．2这些材料都是合金钢材料，且都经过热处理，除非采取特殊工艺可防止在焊接处形成裂纹或能使焊接处复原，一般不允许进行焊接。14．1．3值得注意的是，对焊接区域，如果不能在焊后进行全面的热处理(现场难以实现)，那么，将只能对其进行简单的清理而无法消除焊接所致金相结构变化对工具性能的影响。14．2接头连接的摩合现场经验表明，与新外螺纹接头、内螺纹接头相比，用过的旋转台肩外螺纹、内螺纹接头更不容易被磨损。因此，可以认为，上、卸扣操作可使其表面得到强化。可在投入现场使用前在受控的情况下对其进行上扣、卸扣操作。接头连接磨合操作可在现场进行，也可在车间进行，甚至作为一项服务内容也行。14．2．1接头连接磨合前的准备工作将接头表面的脏物和铁锈等清理干净，在外、内螺纹接头的丝扣和台肩上涂满适于旋转台肩外、内螺纹接头的螺纹脂，确定合适的上扣扭矩，记录螺纹脂的摩擦系数和上扣扭矩的变化。关于螺纹脂及其摩擦系数的内容，参见APIspec7附录G、APIRP7A1。’4．2．2现场接头连接的磨合将接头对正，平稳、缓慢上扣。链钳或高速动力钳上、卸扣容易伤扣。因此，用标定过的扭矩仪或拉力指示器控制上扣扭矩，直到扭矩达到规定值。如果用管钳，则需用两对管钳并间隔90。安放，并缓慢卸扣。不论是在上扣过程中还是在卸扣过程中，要注意过载或可能表明损坏的其他迹象。将外、内螺纹接头清理干净，肉眼观察丝扣和密封台肩有无损伤。如有，则必须在投人使用前重新加工接头连接。14．2．3制造过程中接头连接的磨合待接头冷轧(如有要求)、加工、检验完毕，即可进行车间接头连接的磨合。但，在表面涂一层耐磨材料如磷化物或铜后再强化的效果会更好。注：磨合将会使螺纹规闲置不用。缓慢上扣三次到推荐的扭矩。在上扣之前，一定要在台肩和最后的几个丝扣上涂上足够的螺纹脂，最后一次卸扣后，将外、内螺纹接头清理干净，肉眼观察丝扣和台肩有无损伤，如有则报废。15钻杆的动载荷15．1钻杆从井眼中起出和下入时，受到的不是静载荷而是动载荷。15．2动载荷在大于和小于静载荷之间(值大时可能超过屈服极限)变化，这样会造成疲劳，缩短钻杆使用寿命。15．3在钻杆柱长度长，如10000ft时，动载荷可以超过屈服极限。15．4动载荷随钻铤柱长度增加而增大。15．5当动载荷最小值为负数时，钻杆则从卡瓦中弹出，而下部管柱则可能落人井中。15．6当钻杆柱变短而钻铤柱变长时，动载荷造成钻杆弹出卡瓦的可能性变大。15．7对于如10oooft的长钻杆柱，弹出卡瓦只可能发生在钻杆从卡瓦拉出后以非常快的速度下人的情况下，如16ft／s的速度。15．8只有在阻尼很小的时候，动载现象才比较严重。这些情况可能出现在那些没有狗腿、井斜很小、环空横截面积大、泥浆黏度和密度较小的特殊井中。15．9阻尼小的情况下，一柱钻杆下入的时间不能少于15s。16牙轮钻头尺寸和上紧扭矩的分类16．1国际钻井承包商协会(IADC)下设的专门分委会根据钻头类型(铣齿或镶齿)、所钻地层类型和钻147 GB／T24956—2010头的机械特点颁布了牙轮钻头的分类方法。1987年3月，该方法被IADc接受，并由IADc分委会提议由API批准。经API工作组复审，建议API采纳这个钻头的分类方法。工作组的建议在钻井和修井设备标准化会议上被采纳，并以信函投票形式通过，后进一步决定APIRP7G中包含这种被批准的形式。16．2通过一组字母数字编码形式对钻头进行分类和命名，即在钻头箱上按表34和表35所示的分类方法用3个数字和1个字母来表示。16．3系列数字1、2、3分别表示在软、中、硬地层的铣齿钻头；系列数字4、5、6、7、8表示在软、中、硬和极硬地层的镶齿钻头。16．4数字1～4表示在系列分类中按地层最软到最硬的再细分类的岩性类别。16．5结构特性标题下的7列特性是多数制造商制造的铣齿钻头和镶齿钻头的7个共同的结构特征。第8列和第9列已被删除并预留为未来使用。16。6表格设计成每张表单只列～个制造商，并要求每种特定型号的钻头都在分类表中找到一个对应。但要认识到，许多钻头在几个地层范围内，也许不止在一个系列中会有很高的钻井时效。所以要特别注意表单上的注释，其含有这个原则的陈述。制造商和用户的责任就是确定在特定情况下有效使用的范围。16．7在使用表34时应结合表35，制造商为每类钻头设计指定3位数字和一个字母，对应在表格中的特定位置，顺序如下：第一个数字表示系列；第二个数字表示类型；第三个数字表示特征。字母表示附加结构特征，如表35所示。16．8牙轮钻头推荐扭矩如表36所示，金刚石钻头推荐扭矩如表37所示。16．9常规牙轮钻头尺寸列在表38中，没有列出的其他尺寸可从有限的切削结构类型中获得。常规固定切削齿钻头尺寸列在表39中，没有列出的其他尺寸可从有限的切削结构类型中获得。表34IADc牙轮钻头分类裹制造商——修订——岩特征系性标准滚滚动轴承，滚动轴承密封滚密封滚动密封滑密封滑动列地层类动轴承空气拎却保径动轴承轴承，保径动轴承轴承，保径别(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)l低抗压强度21和高可钻性3软地层铣4l齿高抗压强度、2中到硬地层3钻4头1中等研磨23和研磨性3硬地层4 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表34(续)GB／T24956—2010制造商修订岩特征系性标准滚滚动轴承，滚动轴承密封滚密封滚动密封滑密封滑动列地层类动轴承空气冷却保径动轴承轴承，保径动轴承轴承，保径别(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)1低抗压强度24和高可钻性3软地层41低抗压强度、25软到中地层34镶1齿6高抗压强度、2中硬地层3钻4头1中等研磨27和研磨性3硬地层4l研磨性极硬28地层34注：表中的钻头分类仅提供一般指导。所有钻头类型可在该表所列以外的地层中有效使用。149 GB／T24956—2010衰35IADc钻头分类代码的第4位代码下列代号用于IADc钻头分类代号的第4位所表示的附加设计特点特征A空气用1NBOc中心喷嘴PD定向控制用QE加长喷嘴3R加固焊缝3Fs标准钢齿4G附加保径／钻头体保护THUIVJ喷嘴偏射WKX楔形镶齿Y圆锥形镶齿Mz其他形状镶齿1带空气循环喷嘴的滑动轴承钻头。2全加长(焊接带喷嘴的管子)。部分加长的应在别处注明。3用于冲击钻。，4不带本表所列附加特征的铣齿钻头。如：一只设计用于最软系列中最软地层类型的钻头，其具有标准规格而无附加特征，在钻头箱子将被标记为11S。制造商也将把这个钻头指定列在表的该栏中。表36牙轮钻头上紧扣扭矩范围推荐值最小上紧扭矩最大上紧扭矩接头推荐值ft_Ibftlb2％APIREG．300035002％APIREG450055003“APIREG7OOO90004MAPIREG1200016OOO6％APIREG2800032OOO7“APIREG34000400008％APIREG4000060000注：推荐的上紧扭矩的计算基础是：假定所有丝扣接头使用的螺纹脂含有40％～60％(质量分数)金属锌细粉或含60“(质量分数)的金属铅细粉，并含有总量不超过o．3“的活性虢(根据APIspec7附录G中关于有害材料的使用注意事项)。由于牙轮钻头内径孔为不规则几何形状，扭矩都是根据估计的横截面计算的．并得到现场经验的验证。150 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表37金刚石钻头上最小上紧扭矩推荐值GB／T24956—2010接头外竺竺誉!径钻头短接外径最小上紧扭矩最大尺寸⋯’=’～‘⋯：i⋯1APIREG、O．751．561851坯APIREG1．002．OO6652％APIREG13l791“3H2419’3％3085’2％APIREG1×3M3073。3％46173“46583MAPIREG1“4“5171‘4K6306。4M76604坯APIREG2“5×12451。5％16476。617551’6×177576％APIREG3K7坯37100。7％378578381938×385277骺APIREG3％8M48296+8％57704+9599669×604309M60895注：带*号的扭矩数据相对应的外径和孔，其薄弱部位是内螺纹接头，其他数据．其薄弱环节为外螺纹接头。推荐的上紧扭矩的计算基础是：假定所有丝扣接头使用的螺纹脂含有40％～60％(质量分数)金属锌细粉或含60％(质量分数)的金属铅细粉，并含有总量不超过0．3％的活性硫(参考APISpec7附录G中关于有害材料的使用注意事项)，以及采用A．9中修正的screwJack公式计算；在外或内螺纹接头上的单位应力是50OOOpsi。正常扭矩范围要在表中所列的数据的基础上增加10蹦，较高的扭矩值可以用在极端条件下。151 GB／T24956—2010表38常规牙轮钻头尺寸钻头尺寸／in3％9坛3％9“4％10“5％1l612×6“13M6×14％6％166％17M7％208％228坯248％26袭39常规固定切削齿钻头尺寸钻头尺寸／in3“8坯4“8％4％9坯5％9％610％6×12“6“14％6K166鲥17M7％152 标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录A(规范性附录)强度和设计公式A．1偏磨钻杆的抗扭强度假设1：偏心环空截面(图A．1)参考文献：《应力和应变公式》，Roark，第3版彳孓．‘＼、‘＼＼／’}’／／-。＼．／／图A．1钻杆的偏心孔截面T一!!!!旦=二蔓1112×16×D×FGB／T24956—2010式中：F一】+兰盟：生+曼!盟：￡+!!笪!!±兰盟!±兰盟：±；盟12尘!；1(1一N2)(1一N2)(1一N4)1(1一N2)(1一N4)(1～N6)’N一罟；≠一百’T——扭矩，单位为英尺磅力(ft·lbf)；S。——最小抗剪强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；D——外径，单位为英寸(in)；d——内径，单位为英寸(tn)。假设2：内径d一定，并且在使用当中都为钻杆本体的公称内径。假设3；外径D—d+公称壁厚}+最小壁厚￡；即全部磨损都出现在一边。这个直径与均匀磨损的直径不同。注：表4中一级钻杆和表6中二级钻杆的抗扭强度都是由公式A．1计算得来(假设外表面均匀磨损)。 GB／T24956—2010A．2安全系数表2～表7给出了钻杆各种性能值。所示值为最小值，不包括安全系数。在设计钻杆柱时，对于特殊应用必须考虑使用安全系数。A．3钻杆的抗挤强度。注：A．3节中公式的推导见APIBull5c3。表3、表5、表7给出的最小抗挤强度是根据APIBull5c3中公式计算得到的。式A．2到式A．5为一组简化公式，其计算结果是近似的。由于每个公式都有一个具体的D儿比值范围，因此根据D／f比值可确定合适的使用公式。对于具有最小屈服应力极限的塑性范围内的最小挤毁失效：对管体内壁产生最小屈服应力的外压力为：采用式A．2的适用D／￡比值如下耻zy。[％争]对于弹性和塑性之间转换或过渡的最小挤毁失效的外压力为耻L[参一B]式A．4的公式系数和适用的DA比值如下154 标准分享网www.bzfxw.com免费下载弹性范围内的最小挤毁失效的外压力为：n46．95×1061。(D／f)r(D／￡)一1]2式A．5适用的D／￡比值如下：GB／T24956—2010钢级DA比值E7SX95G105s13532．05或更大28．36或更大26．89或更大23．44或更大式中：P。——最小抗挤强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；。D——公称外径，单位为英寸(in)；’￡——公称壁厚，单位为英寸(in)；y。——材料的最小屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in。)。注：。旧钻杆的抗挤强度是在假设管体外径均匀磨损而内径保持不变的情况下，对公称外径D和公称壁厚f进行修正来确定的。各级旧钻杆的D和￡值如下所示。这些值用于公式A．2、A．3、A．4或A．5式中，根据D／r比确定抗挤强度。一级：户O．80(公称壁厚)D一公称外径一O．40(公称壁厚)二级：￡一0．70(公称壁厚)D一公称外径一O．60(公称壁厚)A．4被卡钻柱的自由长度被卡钻柱在不同拉力下的伸长量差值与自由长度的关系，一西Wdp。1五丽式中：L。——钻杆的自由长度，单位为英尺(ft)；E—一弹性模量，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；e——伸长量差值，单位为英寸(in)；wa。——钻杆线质量，单位为磅每英尺(1b／ft)；P——不同拉力的差值，单位为磅(1b)。其中，对于E一3×107，该公式为：，一735294PⅣdp山1一PA．5抗内压强度A．5．1钻杆Pi=等式中：P．—抗内压强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；y。——材料的最小屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2) GB／T24956—2010r⋯剩余壁厚，单位为英寸(in)；D——钻杆公称外径，单位为英寸(in)。注1：表3中新钻杆的抗内压强度由上式中的公称壁厚f来决定，由于壁厚公差为12．5％，所以需乘以系数0．875。注2：在公式A．8中，旧钻杆的抗内压强度根据表5和表7的脚注提供的调整公称壁厚和公称外径决定。A．5．2方钻杆p一兰![里邕二!旦坠二!!!：3~／3(DFL)4+(DFL一2￡)4式中：P。——抗内压强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；y。——材料的最小屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；DFL驱动部分的宽度，单位为英寸(in)；￡——最小壁厚，单位为英寸(in)。沣：￡为驱动部分的最小壁厚，每次必须使用超声波壁厚仪或类似仪器测定。A，6悬浮钻杆的伸长量当钻杆自由悬浮在液体中时，其由自重产生的伸长量为：一垡匹[!里!!!二自U式中：e——伸长量，单位为英寸(in)；L。——钻杆的自由长度，单位为英尺(ft)；E——弹性模量，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；Ⅳ。——管材密度，单位为磅每立方英尺(1b／ft3)；wt——钻井液密度，单位为磅每立方英尺(1b／ft3)；“——泊松比。对于钢钻杆，其中：w。一489．5lb／ft3，E一3×107lb／in2，口一o．28，此公式变为；”蒜(489-5叫·44w【)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯或一珏音b(65．44—1．44阢)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”玎丽丽∞。‘44—1‘44‰)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯式中：wr——钻井液密度，单位为磅每立方英尺(1b／ft3)；Ⅳ。——钻井液密度，单位为磅每加仑(1b／gal)。A．7钻杆本体的抗拉强度P—y。A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯式中：P——最小抗拉强度，单位为磅(Ib)；y。——最小材料屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；A——横截面积，单位为平方英寸(in2)(对于钻杆，A值见表1第6列)。u他”A( 标准分享网www.bzfxw.com免费下载A．8钻杆本体的抗扭强度A．8．1纯扭矩作用Q一螋等盟GB／T24956—2010式中：Q最小抗扭强度，单位为英尺磅力(ft·lbf)；y。——材料的最小屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；J——极惯性矩一嚣(D4一∥)(管体)一O．098175(D‘一∥)；D——外径，单位为英寸(in)；d——内径，单位为英寸(in)。A．8．2拉、扭联合作用Q，一业!铲∥；一筹⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．15)式中：QT——在拉应力下的最小抗扭强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；J——极惯性矩一焉(D4一扩)(管体)，J=o．098175(D4∥)；D——外径，单位为英寸(in)；c：f一内径，单位为英寸(in)；y。——材料的最小屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；p——总拉伸载荷，单位为磅(1b)；A——横截面积。单位为平方英寸(in2)。A．9旋转台肩连接的扭矩计算(见表A．1和图A．2)A．9．1使旋转台肩连接屈服所需的扭矩驴等(磊+器抵，)⋯⋯⋯⋯⋯⋯cMe，式中：L——屈服所需要的转矩或扭矩，单位为英尺磅力(ft·lbf)；y。材料的最小屈服强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；P——螺距，单位为英寸(in)；，——配合面，丝扣和台肩的摩擦系数，对含有40％～60％金属锌粉末的螺纹脂，假设为o．08(参见APIspec7附录G有害材料的注意事项)；8l／2螺纹牙形角度(见APIspec7中图2l或图22)，单位为度(。)；R。一!±[!二!!!二!；!!!!兰竺：兰壶]；L。——外螺纹长度(见APIspec7表25第9列)，单位为英寸(in)；R。一Q里}垒，单位为英寸(i。)；A——横截面积，单位为平方英寸(in2)(取A“或A。中最小的)。 GB／T24956—2010ID2](无应力释放槽)或A-一{(DRG2一JD2)(有应力释放槽)；Dm——应力释放槽的直径(见APIspec7中表16第5列)，单位为英寸(in)c——测量点的螺纹中径(见APIspec7中表25第5列)，单位为英寸(in)JD——内径，单位为英寸(in)；B—z(譬一s。；)+砷r×吉×南H——理论牙高(见APIspec7中表26第3列)，单位为英寸(in)}s。——截底高(见APIspec7中表26第5列)，单位为英寸(in)；印r——锥度(见APIspec7表25第4列)，单位为英寸每英尺(in／“)。As一÷[oD2一(Q。一E)2]式中：0D——外径，单位为英寸(in)；Q。——内螺纹镗孔(见APIspec7中表25第11列)；E一垆7×号×壶卜％一一卜，冶叫r’lH一。{-．—妞：．渺斤羁M均^过白讽扒』”Il’s号c{1L，‘}；2，2hr———一‘图A．2旋转台肩连接A．9．2旋转台肩连接的上紧扭矩T一嚣(昙+黠+跗)式中：A——取A“或A。中的较小值；A。应基于无应力释放槽的外螺纹连接计算，单位为平方英寸(in2)；s一～推荐的上紧扭矩值，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)。注：钻杆接头的s值参见4．8．1，钻铤的参见5．2。158)B—C([Ⅱ4中一中式A式 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010A．10使旋转台肩连接和钻杆本体屈服的扭矩和拉力双重作用A．10．1前言现场上、卸扣所用扭矩应低于前述推荐值由于推荐扭矩曲线没考虑安全余量的问题，因此，在绘制曲线时，必须以接头与本体的实际尺寸为准。在将本体与接头进行对焊时，一定要注意本体的操作限制。A．10．2钻杆选择和操作步骤(见图A．3a)当扭矩达到钻杆接头上紧扭矩推荐值时，就需要用“施加上紧扭矩后拉伸”图中曲线来确定上紧扭矩的容量限，查出在不受拉状态下相对偏大的最大扭矩值。A．10．3特殊作业上紧扭矩选择及其操作步骤(见图A．3b)当井下扭矩可能超过推荐的钻杆接头上紧扭矩值时，如打捞、倒划眼等作业中，就需要用“拽伸后施加扭矩”图，其横轴表示的是施加拉伸载荷之后的扭矩。注意：该简化方法中所考虑的动载与静载有较大区别。APl推荐作业应位于安全区域。超过安全区域或接近边界值都将造成突发失效。A．10．4公式的定义及说明下述公式所用参数的定义见A．9．1。P1一y。A。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．18)鲁握描垂捌培层耀扭矩／(ft·lb)图A．3a施加上紧扭矩后拉伸施加的井下扭矩／(ft·】b)图A．3b拉伸后施加扭矩159口1／稼辩晕颦蛊景埋 GB／T24956—2010P。一—娶譬等!堕一⋯⋯⋯⋯⋯(A19)“A。(磊+篙饯，)““”’Pnt。一cA。+A。，[y”～jjii翻]⋯⋯⋯⋯cA．z。，。¨，(砉+器+Rs，)棚‰T，一(瓷)『A。(去+器+R；，)1n一(瓷)[A，(磊+器+匙，)]Ts一(瓷)卜。(磊+器)]丁a一(瓷)[(燕)(篆+器抵，)]艘一A扛～(揣)2上式中计算的和曲线图上用到的数据的定义为：L——不受拉力状态下钻杆接头的上紧扭矩，单位为英尺磅力({t·1bf)；Tn“——井下实际施加扭矩，单位为英尺磅力(ft·lbf)；P1——钻杆外螺纹接头上距旋转台肩％in处的屈服强度，单位为磅(1b)；P。⋯一施加T。扭矩后将钻杆接头台肩拉开需要的拉力。P。用从原点到丁4点问的线表示。若T。大于T4，则不能用该公式计算P。，因为此时P。将大于P1；P，m——施加L扭矩后后使外螺纹接头屈服需要的拉力，甩T4一T2线段表示；Ptm——施加R“扭矩后使外螺纹接头屈服需要的拉办，用丁3一T2线段表示；n——钻杆内螺纹接头的抗扭强度，用x轴对应强度值的一条竖线表示；T2——钻杆外螺纹接头的抗扭强度，单位为英尺磅力(ft·1bf)；T3——肖台肩被可使外螺纹接头产生屈服的钻杆轴向载荷拉开后使台肩重新旋紧需要的上紧扭矩，单位为英尺磅力(ft·1bf)；丁4——在受拉状态下使外螺纹接头屈服同时台肩分离的上紧扭矩，单位为英尺磅力(ft·lbf)；Pe～在椭圆曲线所代表的扭矩载荷作用下使钻杆奉体屈服的轴向载荷，单位为磅(1b)(该公式由公式A．15变形所得)。A．10．5失效形式拉、扭联合作用下的失效形式有：1．外螺纹接头屈服；2．内螺纹接头屈服；3．台肩分离(密封失效)；4．管体屈服。A．10．6实例用钻杆本体与接头的实际尺寸计算上述参数，并用其绘制工作曲线。实例1：大位移钻井(见图A．3c)假设：预计钻井过程中的最大扭矩为：25000ft—lb，5in钻杆，19．50ppf，钢级s，一级。16n 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010计算数据P一560764lb，Q；58113ft一1b，丁。(上紧扭矩)一28381ft—lb，Pl一1532498Ib，T1—47302ft一1b，T2=62608ftlb，T4—26945ft—lb。问：钻杆柱能否满足抗扭要求?能在最大扭矩的情况下允许大钩拉伸载荷是多少?25000ft．1b扭矩下的拉伸载荷P=504772lb实例2：打捞实例1中的钻柱(见图A．3c)问：在接头不承受扭矩的情况下，不超过屈服极限的最大拉伸载荷为多少?答：垂直提拉，没有扭矩的情况下，最大拉伸载荷是本体的抗拉强度即560764lb。当柱崭±捌窖异墙700000600000500000400000300000200000100000O扭矩／(ft·lb)图A．3c施加上紧扭矩后拉伸施加的井下扭矩／(ft·lb)图A．3d拉伸后施加上紧扭矩实例3：倒划眼(见图A．3d)假设：倒划眼上提力：300000lb倒划眼工具：外径3％in，15．50ppf，钢级s，一级Nc38接头(外径4％in×内径2％in)计算数据：P一45l115lb，Q一29063ft一1b，上扣扭矩一11504ft一1b，P1—634795lb，T1一19174ft一1b，丁2=20062ft—lb，丁3=10722ft—lb。问：1619<挥艟掌辑嚣曩耀 GB／T24956—2010若倒划眼上提力为300ooo1b时，扭矩最多能达到多少才不会使接头失效?丁DH一15648ft—lb注意：如果300000lb上提力超过上紧扭矩(11054ft—lb)的扭矩，那么，由于接近PnT2，外螺纹接头失效的机会将会大大增加，因此，一定要使用安全系数。A．10．7此处仅简单考虑了拉、扭联合作用，而没有考虑内压、弯曲等的影响，为此，引入了一个安全系数，使得由陆线所得的数值减小一些。A．11钻铤抗弯强度比图26到图32中的抗弯强度比由公式(A．27)求得，其中未考虑应力释放特性的影响。7BsR一警z，p!．!!!I塑：二芝2一塑!：!!!!壁=堡2ROD4一∥—刁万一R4一工D4—]r一式中：BsR——抗弯强度比；ZB——内螺纹接头截面模数，单位为立方英寸(in3)；ZP——外螺纹接头截面模数，单位为立方英寸(in3)；0D——内、外螺纹接头的外径(图A．4)，单位为英寸(in)；ID——内径或通径(图A．4)，单位为英寸(in)；^——外螺纹接头末端处的内螺纹底径(图A．4)，单位为英寸(in)；R——离外螺纹台肩％in处的外螺纹根部底径(图A．4)，单位为英寸(in)使用式A．27前必须先计算牙底高、6和R：牙底高一婴一，m式中：H一理论牙高，单位为英寸(in)；，。——截底高度，单位为英寸(in)。6一c一堡丛生坠产+(2×牙底高)式中：c一基点处中径，单位为英寸(in)；cpr一锥度，单位为英寸每英尺(in／“)。R—c一(2×牙底高)一学r×吉×壶应用公式(A．27)确定一般钻铤连接的抗弯强度的例子如下：确定Nc46—62外径6×in×内径21％sin钻铤连接的抗弯强度比。D一6．25(APIspec7表13第2列)；d=21％6—2．185(APIspec7表13第3列)；162 标准分享网www.bzfxw.com免费下载c一4．626(APISpec25表25第5列)；fpr一2(APIspec7表25第4列)；LPc一4．5(APIspec7表25第9列)；H=O．216005(APISpec7表26第3列)；，。一0．038ooo(APIspec7表26第s列)。先计算牙底高、6和R：牙底高一譬一，。：坠互导—塑一o．038ooo—o．0700025。一c一塑％≯婴6—4．625一垫业翼些+(2×牙底高)堕+(2×o0700025)6—4．1ZUR—c一(2×牙底高)一(印r×吉×击)R=4．626一(2×o．0700025)一(2×音x壶)R一4．465将这些值代人公式(A．27)求得弯曲强度比如下：Q旦：二芝BSR(Nc46堋)一品—]r一(6．25)4一(4．]20)46．25(4．465)4一(2．8125)4=2．64l14．465GB／T24956—t010圈A．4用于抗弯强度比计算的各尺寸在旋转台肩连接中的位置A．12方钻杆驱动部分的抗扭强度表15和表17所列方钻杆驱动部分抗扭强度值由下式计算得到y一蛆塾号笋叠盟163 GB／T24956—2010式中：y。——抗拉强度，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；。——相对边之间的距离，单位为英寸(in)；6——方钻杆通径，单位为英寸(1n)。A．13方钻杆驱动部分的抗弯强度表15和表17所列方钻杆驱动部分抗弯强度值可由以下任一公式计算得到：a．四方方钻杆驱动面的抗弯强度yBc，单位为英尺磅(ft·lb)：、，y。(0．118n4一O．069∥)1m一————1五——一b．六方方钻杆驱动面的抗弯强度，y”，单位为英尺磅(ft·Ib)：”y。(0．104d4—0．08564)h9一————了五——一A．14钻杆本体加钻杆接头的近似总重量钻杆本体加钻杆接头的近似重量一(笪征查堡盟重型焦选重量丕!!：12±鱼堑蕉叁照近趄重量(1h／“)钻杆接头的校准长度+29．4⋯⋯7式中：钻杆本体近似校准重量一垩堕笪盐重差熹譬鲣塑盏宣!重量(1b／ft)平端重量和加厚端重量在APIspec5D中查找。钻杆接头的近似重量一o．222L(D2一扩)+O．167(D5一Dk)一O．501∥(D—DTE)(1b)L、D、d和DTE尺寸在APIspec7图6和表7中。钻杆接头校准长度=A．15弯曲井眼中的临界屈曲载荷垃型掣(ft)．．⋯⋯⋯⋯“A34)A．15．1下列公式确定了在三维弯曲井眼中使钻杆本体屈曲的井眼随翠范围。只要井眼曲率在由F列公式确定的最小值和最大值范围内，本体就会发生屈曲。若Fb<老裟，不会屈曲；若畛勰以一≮慧孚，那么‰。一二斧[(w2q一(瓮)2)“。+Ⅳm×s枷]，‰一等孵(是)2)”2一Ⅳm×s砌]式中：Fb——临界屈曲载荷(+为压缩载荷)，单位为磅(1b)；B。。．。——导致钻杆屈曲的最小井斜变化率(+为增斜，为降斜)，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；B。⋯一～导致钻杆屈曲的最大井斜变化率(+为增斜，一为降斜)，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；w。——在Fb轴向载荷作用下使钻杆发生屈曲的当量钻杆重量；)1々o3A( 标准分享网www.bzfxw.com免费下载E一29．6×106psi；卜坠塑型等塑lbⅣ。一w。(警1，钻杆在钻井液中的浮重，单位为磅每英尺(1b／ft)GB／T24956—2010w。钻杆在空气中的重量，单位为磅每英尺(1b／ft)；Mw钻井液密度，单位为磅每加仑(1b／gal)；^。一旦[掣钻杆接头与并眼之间的径向间隙，单位为英寸(in)；D。——井眼直径，单位为英寸(in)’丁JoD钻杆接头外径，单位为英寸(in)5B。=0瞬二百F，方位变化率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；B。一一全角变化率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；R。一半，方位曲率半径，单位为英尺(ft)；日一井斜角，单位为度(。)。A，15，2如果井眼轨迹完全在竖直平面内，则I临界屈曲载荷公式可简化为：weq一瓣Bvmf二曼旦型％塑盟垫盟。5730×(Wq—W。×sin口)⋯Bxn-式中：B。mm一导致钻杆屈曲的最小井斜变化率(+为增斜，一为降斜)，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；B。⋯——导致钻杆屈曲的最大井斜变化率(+为增斜，一为降斜)，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；F。——屈曲载荷，单位为磅(1b)；E一29．6×106psi；，Ⅱ(OD4一ID4)9——1r一’w即_钻杆在弯曲井眼中的当量浮重；w。一Ⅳ。(盟唁i等型)钻杆在钻井液中的浮重，单位为磅每英尺(1b／ft)；w。——钻杆在空气中的重量，单位为磅每英尺(1b／ft)’Mw钻井液密度，单位为磅每加仑(1b／gal)；^。一旦虹粤钻杆接头与井眼之间的径向间隙，单位为英寸(i。)；D。一并眼直径，单位为英寸(in)5TJOD一钻杆接头外径，单位为英寸(in)5争一井斜角，单位为度(。)。A．15．3图A．5、图A．6分别反映了井眼曲率对5in、3％in钻杆临界屈曲载荷的影响规律。图A．7反映了方位变化率对5in钻杆临界屈曲载荷的影响规律。不论是方位变化率还是井斜变化率，临界屈曲载荷随全角变化率的增加而增加。]65 GB／T24956—2010A．16弯曲井眼中承压钻杆的弯曲应力A．16．1计算出钻杆从不接触井壁到点接触井壁和从点接触井壁到螺旋面接触井壁过度的临界井眼曲率，然后，将其与实际井眼曲率比较以确定钻杆承受弯曲应力的类型。两种临界井眼曲率的计算如下：R一!!：!丕!Q旦丕!!丕垒旦一，×卟an(鼍孚)一南]式中：B。——钻杆从不接触井壁到点接触井壁过度的临界井眼曲率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]；TJoD——钻杆接头外径，单位为英寸(in)；△D—T了OD—OD，单位为英寸(in)；oD——钻杆本体外径，单位为英寸(in)；，一f星争)“2，单位为英寸(i。)；L——一根钻杆的长度，单位为英寸(in)；E——钢的杨氏模量，E一3×107lb／in2；f=巫旦旦；i二!堕，卜一钻杆本体的惯性距，单位为四次方英寸(i。·)；F——作用在钻杆上的轴向压力，单位为磅(1b)oJD——钻杆本体的内径，单位为英寸(in)；57．3×100×12×△D厂4J。．L2]7×LlLt，×tan2(哿)tan(哿)l式中：B。——钻杆从点接触井壁到螺旋面接触井壁过渡的临界井眼曲率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]△D——(T，OD—OD)，单位为英寸(in)；TJOD——钻杆接头外径，单位为英寸(in)；0D——钻杆本体外径，单位为英寸(in)；J—f墨争)“2，单位为英寸(i。)；L——一根钻杆的长度，单位为英寸(in)；E——钢的杨氏模量，30×106psi；J一巫Q旦；i二!盟，卜一钻杆本体的惯性距，单位为四次方英寸(i。。)；F。一作用在钻杆上的轴向压力，单位为磅(1b)5ID——钻杆本体的内径，单位为英寸(in)。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载耋8三V奢蛊匝嗦兽100805in、19．5Ib／ft钻杆，6．375in钻杆接头，10ppg钻井液，90。，85in井眼GB／T24956—2010；l!H，5【f，ll-，l^1，。：I钻杆屈曲卜J{一，；_，l二，司驿I二』二’，～；!，～，：，o，ilV‘，l，。_1钻杆不发生卜_1，i；l乒．／1届曲l—I，。；邂‘一．毒纠{一10圈A．5井斜变化率／[(。)／100ft]届曲载荷与井眼曲率的关系167 GB／T24956—20101682=宝一V趔罄瞳瑶：罂3．5in、13．3Ib／{t钻杆，475m钻杆接头，10ppg钻井液，90。，6Oin井眼、J，、．，I；一～7，=。～～■，l{、、5、；I{、}‘’；f、要；、J：j。誓；，j≯。≥￥‘．1钻杆屈曲I≯⋯!i，，暑l～。-，t，，÷卜，、|¨}，{1i誓{⋯。，{，|；l；I{5，’’，；l}!l：，，’1『井瞳高边|¨l。曩；l7{1钻《群生I钭1i—jl／I黼融f!}：Z；I屈曲【¨：，lt1最⋯⋯l⋯⋯l|≠i■，r；l，：≯L?赢鲥_譬}井斜变化率／[(。)／100ft]图A．6屈曲载荷与井眼曲率的关系5 标准分享网www.bzfxw.com免费下载占昌。0＼蚓苍碹昧罂805ln、19．5lb／“钻杆，6．375Ln钻杆接头，10ppg钻井液，90。．8．5ln井眼GB／T24956—2010专一l二{～祷硝：．戳a绺9缫埘一^一’褂1，l，J一童|4l{!碰17⋯一|I⋯l争≯一F&i⋯H≯，；，爱荡。。≥jll∥⋯。。|tfI警蠡卜—7|r一’}，J奄J飞濑&卜§忒__C，～N≮‰酱翟：’’’_止＼TF^——工』}面角图A．7屈曲载荷与井眼曲率的关系A．16．2如果井眼曲率比使钻杆产生点接触的临界曲率小，则钻杆上的最大弯曲应力由下式进行计算：sb一忑慧等瀚57．3×100×12×4×J×sinl二!二—}!l式中：s。——最大弯曲应力，单位为磅力每平方英寸(1bf／in2)；B——井眼曲率，单位为度每loo英尺[(。)／100ft]； GB／T24956—201QF——作用在钻杆上的轴向压力，单位为磅(1b，；J一(堡争1”2，单位为英寸(in)；E——钢的杨氏模量，30×106lb／in2；仁巫鱼骘j二!!盟，J——钻杆本体的惯性距，单位为四次方英寸(i。·)；OD——钻杆本体外径，单位为英寸(in)；，D——钻杆本体内径，单位为英寸(in)；L——一根钻杆的长度，单位为英寸(in)。A．16．3如果井眼曲率在计算的两个临界曲率之间，那么，钻杆的中点将与井壁点接触，其上的最大弯曲应力由下式进行计算：％一攀半f纛锱式中：E——钢的杨氏模量，29．6×106lb／in2；0D——钻杆本体外径，单位为英寸(in)；ID——钻杆本体的内径，单位为英寸(in)；u=去；工，——对于钻杆本体点接触，L为单根钻杆长度；对于螺旋面接触，L为L。，单位为英寸(in)；A=(，+生半)sinu一吉×sin2(等)脚『，一警一(·+学)s群(筹)]a⋯ctan(舍)；，一(里等)“2，单位为英寸(in)；J一巫鱼学，单位为四次方英寸(in4)；△D——(TJOD—OD)，单位为英寸(in)；"oD——钻杆接头的外径，单位为英寸(in)}尺——57．3×100×12B；B——井眼曲率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]。A．16．4如果井眼曲率超过了从点接触过渡到线接触的Il缶界曲率，那么，要计算最大弯曲应力，需先由下式用试算的办法计算出钻杆的有效间距，直到计算曲率与实际井眼曲率一致：B=57．3×100×12×△D厂4J．L．．2一I似Lrt，×tan2(等)tan(警){式中：L。——钻杆的有效间距，单位为英寸(in)；B——井眼曲率，单位为度每100英尺[(。)／100ft]△D——(T，OD—oD)，单位为英寸(in)；TJoD——钻杆接头的外径，单位为英寸(in)；】70 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T24956—2010J—f墨争)“2，单位为英寸(in)；I一巫鱼罨攀，单位为四次方英寸(i。t)}”n一瓦了i厩友面～警镁产1LFp旷￡挚一LFTJRL。——对于点接触为L，螺旋面接触时为与钻杆有效间距，单位为英寸(in)；57．3×100×12BB——井眼曲率，单位为度每100英尺[(。)／looft]；u一寺，J一(等等)“2，单位为英寸(in)；△D一一钻杆接头与钻杆本体的直径之差，一T1JOD—OD，单位为英寸(in)；j一巫旦铲，单位为四次方英寸(in4)。 GB／T24956—2010静羹冀q昱器2罱之器g譬暑富高麓盎昌8S昌譬昌墨{箸磊盘爿嚣蓦g答器蓦磊磊尊窝Sf髻譬箸竺““d而d—o毒；毒dd式“一萌差囊鐾8翟害害8星昌2昌S昌星譬翟譬鐾器g导=宝磊害譬=篙掌是器=g呈篇譬呈嚣=莲錾曩童童童毫§喜誊善善善善善誊量罾营善善善毫童琶善善誊====器器器器器器器器戈器器器器器器=：2品昌品昌dgd6d蠹萎量善誊喜量量誊銎星量曼量量罾量量曼蓉量§墓量量量蓦萋尊蓉量警量孽基誉萋童誊蓦奎置萎茗孽基磊誊童誉誉鏊一一一一““一硝毒毒。毒一d占。矗do一一“卉弗寻耋耋童基耋蓥§喜誊量善萤量量誊量量量量善量耄誊量謇喜量童善誊誊善詈誊馨萤善罾罾馨萤蓉蓍蓥誊善蓍曼量善童篓dSd6dd若ddC：d墨呈量至荟誊奢誊誊誊誊誊誊誉蕊量蓦誊誊堇善嚣萎蚕善蔷====矗高磊高高=高高矗高高高高高高荨荨2譬==dg占ddgdgSdSd6dc；一』占c：dd萋萋荟善量量耋量蓥蓥善善善喜善蓥墓堇善誊荟堇量誊罾善墨8昌昌昌昌兽g昌Sg8星ggS昌軎SSg8鲁景昌惴誊誊量誊量量善墓墓堇堇誊量墓量萎耋§莹量謇善善妻善姑昌兽軎SS8g8g昌g8害S8星8gS昌g兽g星茎薹堇堇善量量善誊§§蓥量墨喜量善量量堇量蓥誊暑蕃蓦裂一一一一““卉耐一毒毒。矗一dodo』一“d舛oZZ；lZZ爵西=莱鬟X篡莱端172窭躯骧赫蝌骑糍睾}馔姐辱毒摧一．司馔 璐V■《群GB／T24956—2010薹鎏量萤嚣量量萋冀暑害嚣害譬靼翟茎鎏羹荽墓氧蓦耋篓裔萋萋恺擐蒌裂凹出岛“《笛岳崔岳j卜]j工二Z●l王工i§§工山皿簧蔷鋈墨鋈蔷誉善誊誊景疑婴善寺善嵩蔷誉亡墨誉誉善173标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GB／T24956—2010{睁5、一■司{|I莘重蓬翼冀搿害高器譬嚣磊}2器岳薹塞高譬宝2兽器譬等莲蒸嚣蠹美塞嫠笛萋蓁量蓦善量量善善量磊嚣誉基量嚣虽量量曼量景§量量量捌姑薹蒙瓣㈧辫薰羡雕蒸瓣赣174 标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录B(资料性附录)参考资料GB／T24956—2010RP7G中的诸多专题已经成为行业中的重要研究课题。下面列出的是其中相关的部分专题和科技论文题目。[1]ArthurI。ubinski在旋转钻井眼内所能容许的最大狗腿．石油技术杂志，1961．2．[2]Robertw．Nichol80n．根据允许的狗腿严重度极限，使钻杆损害和井眼问题减到最少．1974年国际钻井承包商协会旋转钻井会议会刊．[3]K．D．schenk．公司学习钻大狗腿井．油气杂志，1964．10．12．[4]G．J．wilson．定向钻井中控制狗腿．美国机械工程师协会会刊．240卷，1967．[5]Hansf。rd，hohnE和Lubinski，Anhur钻杆在狗腿处的累积疲劳损害．石油技术杂志，1966．3．[6]Hansf。rd，hohnE和Lubinski，Arthur．钻井船颠簸和摇摆对方钻杆和钻杆疲劳的影响．美国机械工程师协会会刊，231卷，1964．[7]Thadvreeland，Jr．长钻柱中的动态应力．石油工程师，1961．5．[8]HenryBourne．钻井液腐蚀．俄克拉荷马州．朋加城．大陆石油公司．未公开发表．[9]EdwardR．slaughter．氢对高强度钢材脆性失效的影响的调查研究．世界钻井承包商协会技术报告，1955年6月：56～83．[10]H．M．Rollins．H：S导致的钻柱失效．油气杂志，1966．1．24．[11]waterMain．钻杆和钻杆接头故障的原因和预防．世界石油．1948．10．[12]J．c．stau和K．A．Blenkarn．被卡钻柱的允许大钩载荷和扭矩组合．美国石油学会中大陆地区会议．论文号85l一36一M，1962．4．6．[13]Armco．钢铁公司．石油管材一工程数据．1966．[14]ArthurI，ubinski．3类钻杆的疲劳．法国石油研究院周报，1977．2．[15]ArthurLubinski起下钻时钻杆的动载．石油技术杂志，1988．8．[16]HuangT．，DareingD．w．，钻杆的弯曲和水平震动，工业工程杂志，1968，11，613—619．[17]Dareingnw．，LivesayB．J．，带减震器的钻杆纵向和有一定角度的振动工业工程杂志，1968年11月．671～679．[18]combesJ．D．，BaxterV．R．，临界转速费用高，石油工程师，1969，9，60一63．[19]Besais。wA．A，，et．a1．，in地面钻柱振动测量系统的研制．sPE14327，拉斯维加斯工业会议发布，9月22日～25日，1985．[20]BurgessT．M．，McDanielG．I⋯DasP．K．，用钻具振动模型提高钻具稳定性的现场试验及局限性，薪奥尔良钻井会议sPE／IADCF发布，1987年3月．[21]HalseyG．w．，et．a1．，解决粘附复杂问题时扭矩的反应，sPE18049，新奥尔良科技会议发布，1987年3月．[22]Co。kR．L，Nich01sonJ．w．，sheppardM．C．，andwest一1akew．，导向钻进井下振动、拉力、压力实时监测的测量方法，sPE／IADc19651，sPE／IADc新奥尔良钻井会议发布，1989年2月28日～3月3日．[23]warrenT．M．，BrettJ．F．，andsinorL．A．，抗回转钻头的研制．sPE19572，sPE年度科技博览会，圣地亚哥，1989年10月8日～11日．[24]Yangliezhang，zaiyangxiao，APIRP7G第9章节回顾．API标准化协会，1993年6月．】75 GB／T24956—2010[25]Nich。ls。nJ．w．，钻井动力学设计、鉴定、控制的综合方法．sPE／IADc27537，达拉斯sPE／IADC钻井会议，1994年2月15日～18日．[26]FereidounAbbassian，钻柱振动初级读本．BP勘探，未公开发表．[27]Dawson，Rapler，andPaslay，P．R．，弯曲井眼中的钻杆屈曲．石油技术杂志，1984．10．[28]Dpl标准，钻杆的设计和检查，第二版．T．H．HillAss。ciates，Inc．，休斯敦得克萨斯州，1997年8月．[29]Mitchell，R．F．，对井斜螺旋弯瞳的影响．sPE29462，sPE开采作业论文集，俄克拉荷马州，1995年4月．[30]schuh，F．J．，弯曲井眼中钻杆的I腐界弯曲力和应力．sPE／IADc21942，sPE／IADc阿姆斯特丹钻井会议，1991年3月11日～14日．[31]Kylli“gstad，Aage，弯曲井眼中管柱的弯曲．石油科学工程，1995年12月：209—218．[32]suryanarayana，P．V．R．；Mccann，R．c．，侧面受限钻杆弯曲和再弯曲的实验研究，能源科技，卷177，1995年6月：115～124．[33]Paslay，P．R，cernocky，E．P．，狗腿度不变弯曲应力增大对钻杆和套管的影响．sPE22547，sPE第66届德克萨斯州达拉斯年度科技博览会，1991年10月6日～9日．[34]致谢：小组委员会感谢壳牌勘探出版公司提供的BsM弯曲应力编码．[35]Morgan，R．P．；R。blin，M．J．，无缝钻杆疲劳强度的研究方法．AsME会议，俄克拉荷马州，塔尔萨，1969年9月22日．[36]casner，John，A．1995年1月21日给JohnAltermann的信函，钻杆耐力极限．[37]Hansford，J．E；I。ubinski，A．，狗腿中钻杆的积累疲劳损伤，石油科技杂志，1966年3月：359～363．[38]Lubinski，ArthurA．，旋转井眼中狗腿度最大允许值，石油科技杂志，1961年2月．[39]致谢：小组委员会感谢PaulR．Paslayl993年10月15日在德克萨斯州，达拉斯，美孚勘探生产科技中心发布的限制螺旋接触面的钻杆弯曲． 标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录NA(资料性附录)标准第2章引用标准国内采标情况表NA．1标准第2章引用标准国内采标情况GB／T24956—2010序号引用标准采标代号及名称备注APIRP5Cl1999年l套管、油管的维护和使用推荐作法中文译本SY／T6328—1997APIBulI5C32套管、油管、钻杆和管线管性能的石油天然气工业——套管、油管、钻杆和公式和计算管线管性能计算APISDec7SY／T640719993旋转钻井钻柱组件的规格旋转钻井钻柱构件规范APIRP7A14旋转台肩连接螺纹脂试验推荐作法APIRP13I}1GB／T16783．1—20065水基钻井液现场测试标准程序钻井液现场测试推荐作法-第1部分：水基钻井液APIRP13辟26油基钻井液现场测试标准程序GB／T16782一1997油基钻井菠现场测试程序推荐作法ASTMD33707取水样的标准作法NACEMR01752002年8油田设备用抗硫化应力裂纹的金属材料中文译本177 GB／T24956—2010附录NB(资料性附录)英制单位与我国法定计量单位的换算关系表NB．1英制单位与我国法定计量单位的换算序号量的名称单位名称誓差毒萼与我国萋妻萋蓁单位的：长度羹芝：，：三翟三3质量磅lb1lb—o．453592kg4线质量磅每英尺lb／“llb／ft一1．48816kg／m5面积平方英寸in21in2—6．4516×10一4m26截面模数立方英寸in31in3—16．387064×lo_6m37截面惯性矩四次方英寸in‘1in4—41．623lcm48扭矩英尺磅力ft·Ibf1ft·Ibf一1．35582Nm9力磅力1b11b一4．44822N10压力磅力每平方英寸psi1psi一1bf／in3—6．89476kPa11千磅力每平方英寸ksilksi一6．89476MPa”密度磅每加仑(美)Ib／gal(ppg)1lb／98l=119·826kg／m313叫一磅每立方英尺lb／fts1lb／ft3—16．0185kg／m314温度华氏度。FK一5／9(。F+459．67)注l：表中英制单位与我国法定计量单位之间的换算关系除标注外均引自《法定计量单位换算手册》(石油工业出版杜1985年6月北京第1版)。注2：序号6截面模数的换算关系引自GB3102．3—1993《力学的量和单位》。注3：序号14华氏度的换算关系引自《钻井手册(甲方上册)》(石油工业出版社1990年6月北京第1版)。178'