钻杆可根据其不同的螺纹分为普通钻杆。方形钻杆和加重钻杆。普通钻杆是钻柱的主要组成部分,上部与方形钻杆相连,下部与钻杆相连。其作用是传递扭矩,使钻头向下钻孔,加深井眼。方形钻杆位于钻柱的顶部,其主要作用是传递扭矩,工作是承受钻柱的重量,由驱动部分(正方形或六角形)。上部接头(左螺纹)。下部接头(右螺纹),常用的是方形方形钻杆。加重钻杆是普通钻杆与钻杆绝缘之间的过渡钻杆段,可有效缓解过渡段的应力集中,提供钻压,有效降低连接面积和外径磨损率。
随着牙轮钻孔、空气潜孔锤钻孔、气举反循环钻孔等钻孔技术的推广应用,API系列井内钻柱构件和井下工具也得到了越来越广泛的应用。特别是连接钻柱构件的API系列钻具接头螺纹起着不可或缺的作用。钻杆接头螺纹数字螺纹(NC)、内平螺纹(IF)、直眼螺纹(FH)和正规螺纹(RGE)。
数字(NC)螺纹以螺纹基面中径的英寸和十分之一英寸的数字值表示。所有规格的螺纹均为V-0.038R平顶圆底三角形牙形,其特点是圆形牙底半径为0.038英寸(0.965mm)。数字螺纹是API推荐的优先螺纹。根据锥度,该螺纹可分为1:6和1:4两种类型,用于方形钻杆、钻杆、钻井绝缘、钻具稳定器等钻具,大庆油田NC50螺纹也用于钻头。
内平(IF)接头螺纹连接外加厚或内外加厚钻杆,形成钻杆接头内径。管体加厚内径与管体内径相等或相似,钻井液流阻小,但外径大,易磨损。所有规格的螺纹均为V-0.065平顶平底三角形,为平底,宽度为0.065英寸(1.651mm)。除51/2IF外,其他规格的螺纹具有互换性,因为其结构尺寸与相应的数字螺纹完全相同。但由于其牙齿结构容易引起应力集中,API已经淘汰,包括41/2IF和4IF,取而代之的是NC50和NC46数字螺纹。
贯眼型(FH)钻杆接头螺纹连接内外加厚钻杆,形成与加厚端内径相等的钻杆接头内径,均小于钻杆管体内径的通径。虽然这种螺纹的规格很少,但使用了V-0.065.V-0.050(牙底为圆弧,牙顶宽度为0.050英寸,1.27mm)和V-0.040(牙底为圆弧,牙顶宽度为0.040英寸,1.02mm)三种牙型,曾广泛应用于水龙头。现在,除了使用V-0.050牙型、1:6锥度的51/2FH和65/8FH大型螺纹外,其余都在API淘汰螺纹之列。使用V-0.065牙型的4FH被数字螺纹NC40取代,就像内平螺纹一样。
常规(RGE)钻杆接头螺纹用于连接内加厚钻杆,形成钻杆接头内径小于加厚内径的通径,而钻杆加厚端内径小于管体内径的通径。API设计常规螺纹的主要目的是将其应用于钻头连接。由于钻头位于钻柱末端,这里螺纹牙底的应力集中无关紧要,API保留了它们所有的规格。该类型采用V-0.050和V-0.040牙齿类型,在APISPEC740版中增加了V-0.055(平底,牙顶宽度为0.055英寸,1.397mm)牙齿类型的1REG和11/2REG。
由于市场上厂家的不同,钻杆的分类也相径庭。以钱江机械生产的钻杆为例,主要分为麻花钻杆、仿英钻杆、肋骨钻杆等。其螺纹和长度根据客户需求定制。随着钻杆研发技术的提高,钻杆质量明显提高,钻杆价格也在下降。未来,中国钻杆市场将向科技化、管理化、质量化趋势发展。