鉆桿的螺紋類型及分類

鉆桿按其螺紋不同又可分為普通鉆桿、方牙鉆桿和加重鉆桿等。普通鉆桿是鉆柱的主要組成部分，上面連著方牙鉆桿，下面連著鉆鋌，其作用是傳遞扭矩，使鉆頭向下鉆進(jìn)，加深井眼。方牙鉆桿位于鉆柱的最上端，其主要作用是傳遞扭矩，工作是承受鉆柱的重量，由驅(qū)動部分（正方形或六角形）、上部接頭（左旋螺紋）、下部接頭（右旋螺紋）組成，最常用的是正方形的方牙鉆桿。加重鉆桿是普通鉆桿與鉆鋌之間的過渡鉆柱段，它能有效地緩解鉆鋌與鉆桿在結(jié)合中過渡段的應(yīng)力集中，提供鉆壓并能有效地減少鉆柱與井壁的連接面積及外徑磨損率。

隨著牙輪鉆進(jìn)，空氣潛孔錘鉆進(jìn)，氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)等鉆探技術(shù)的推廣使用，API系列井內(nèi)鉆柱構(gòu)件和井下工具也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。尤其是連接鉆柱構(gòu)件的API系列鉆具接頭螺紋，更是起著不可或缺的作用。鉆桿接頭螺紋按被檢測石油鉆桿接頭螺紋的型式可分為：數(shù)字型螺紋（NC）、內(nèi)平型螺紋（IF）、貫眼型螺紋（FH）和正規(guī)型螺紋（RGE）。  

數(shù)字型（NC）螺紋以螺紋基面中徑的英寸和十分之一英寸的數(shù)字值表示的螺紋。所有規(guī)格螺紋采用V-0.038R平頂圓底三角形牙型，這種牙型的特點是圓形牙底半徑為0.038英寸（0.965mm）。數(shù)字型螺紋是API推薦優(yōu)先使用的螺紋，該型螺紋按錐度可分為1:6和1:4兩種型式，應(yīng)用于方牙鉆桿、鉆桿、鉆鋌、鉆具穩(wěn)定器等鉆井工具，在大慶油田NC50螺紋還用在鉆頭上。    

內(nèi)平型（IF）接頭螺紋連接外加厚或內(nèi)外加厚鉆桿，形成鉆桿接頭內(nèi)徑、 管體加厚內(nèi)徑與管體內(nèi)徑相等或近似的通徑，鉆井液流動阻力小，但外徑較大，容易磨損。所有規(guī)格螺紋均采用V-0.065平頂平底三角形牙型，這種牙型為平牙底，牙頂較寬度為0.065英寸（1.651mm）。除5 1/2 IF外，其它規(guī)格螺紋因結(jié)構(gòu)尺寸與相應(yīng)的數(shù)字型螺紋完全相同，故具有互換性。但該型螺紋因其牙型結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致應(yīng)力集中，故API已將其淘汰，其中包括4 1/2 IF和4 IF，取而代之的是NC50和NC46數(shù)字型螺紋。  

貫眼型（FH）鉆桿接頭螺紋連接內(nèi)外加厚鉆桿，形成鉆桿接頭內(nèi)徑和加厚端內(nèi)徑相等，而均小于鉆桿管體內(nèi)徑的通徑。該型螺紋的規(guī)格雖然為數(shù)不多，但卻使用了V-0.065、V-0.050（牙底為圓弧，牙頂寬度為0.050英寸，1.27mm）和V-0.040（牙底為圓弧，牙頂寬度為0.040英寸，1.02mm）三種牙型，曾經(jīng)被廣泛用于水龍頭、方牙鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭等。現(xiàn)在除5 1/2 FH和6 5/8 FH兩種使用V-0.050牙型、1:6錐度的大規(guī)格螺紋外，其余均在API淘汰螺紋之列。其中唯一使用V-0.065牙型的4 FH與內(nèi)平型螺紋一樣被數(shù)字型螺紋NC40所取代。  

正規(guī)型（RGE）鉆桿接頭螺紋曾用于連接內(nèi)加厚鉆桿，形成鉆桿接頭內(nèi)徑小于加厚內(nèi)徑，而鉆桿加厚端內(nèi)徑又小于管體內(nèi)徑的通徑。API設(shè)計正規(guī)型螺紋的主要目的是將其應(yīng)用于鉆頭連接，由于鉆頭位于鉆柱末端，在這里螺紋牙底的應(yīng)力集中現(xiàn)象的存在與否無關(guān)緊要，因而API把它們所有規(guī)格全數(shù)保留下來。該型使用V-0.050和V-0.040牙型，在API SPEC 7第四十版中新增添了使用V-0.055（平牙底，牙頂寬度為0.055英寸，1.397mm）牙型的1REG和1 1/2 REG兩種規(guī)格螺紋。

鉆桿在市場上由于生產(chǎn)廠家的不同，分類也截然不同。以錢江機械生產(chǎn)的鉆桿為例，主要分為麻花鉆桿、仿英鉆桿、肋骨鉆桿等，其螺紋和長度根據(jù)客戶需求定制。隨著鉆桿研發(fā)技術(shù)的提升，鉆桿質(zhì)量有了明顯的提升，鉆桿的價格也正在下跌，未來中國鉆桿市場將會向一個科技化、管理化、質(zhì)量化趨勢發(fā)展。