钻探管件(drill tubing)

钻孔施工中用于孔内的管材和附件。是钻探工具的重要组成部分。主要有主动钻杆、钻杆、钻铤、套管、岩心管、沉淀管及其接头、接箍和金刚石扩孔器等。一般采用不同材质的无缝钢管制成，通过螺纹或法兰螺栓等进行连接。上述管件除套管外，统称为钻具。其作用是传递钻机的动作和动力给钻头、升降钻头、向孔底输送冲洗介质，以及容留和提取岩心。工程钻探中，由主动钻杆、钻杆、钻铤等用接头或接箍连接起来而组成的入孔管串称为钻杆柱或钻柱；由沉淀管、岩心管、扩孔器和钻头通过接头组合起来的直径大于钻杆柱的部分称为粗径钻具。

主动钻杆     插在钻机的立轴套筒或转盘内、连接水龙头和孔内钻具的钻杆。其主要作用是直接承受并传递钻机的扭矩和轴向压力，带动钻具柱钻进。主动钻杆须有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度，多用优质合金钢制成，其壁厚一般为钻杆壁厚的3倍左右。为防止钻杆在回转(右旋)过程中自动卸扣，在钻杆上端车制左旋螺纹。主动钻杆的断面外形呈方形的称为方钻杆，方钻杆又有六方、四方和两方三种类型。大型钻机多采用四方钻杆，小型钻机多采用六方和两方钻杆。主动钻杆多由专门生产厂家制造，规格已标准化和系列化。

钻杆     组成钻柱基本部分的金属管。主要用于传递扭矩和轴向力、输送冲洗介质、连接和增长钻柱，以达到不断延深钻孔的目的。钻杆采用优质无缝钢管或铝合金管制成。一般在钻杆两端车制螺纹，用于与接头连接。螺纹车于钻杆两端外壁的称外丝钻杆或外螺纹钻杆；螺纹车于两端内壁的称内丝钻杆或内螺纹钻杆。根据两端螺纹旋向，有右螺纹钻杆(又称正扣或正丝钻杆)和左螺纹钻杆(又称反扣或反丝钻杆)，其中左螺纹钻杆仅在处理孔内事故时使用。还有两端不车螺纹，直接将公母锁接箍对焊在钻杆端部的对焊钻杆。为了提高钻杆两端连接处的强度，一般将两端部管壁加厚，加厚方式有内加厚、外加厚和内外加厚三种。大直径钻杆多采用法兰螺栓连接。此外，还有专门设计的特殊用途的钻杆，如内孔能通过绳索取心装置的绳索取心钻杆，用于反循环钻进的、由内外管组成的双壁钻杆，用于螺旋钻进的外壁焊有螺旋叶片的螺旋钻杆和用于钻孔内工具定向的定向钻杆等。工程钻探常用的钻杆公称外径有25、33、42、50、60、73、89、102、114、127和146mm等系列规格。

钻铤     位于钻杆柱与岩心管或钻头之间的厚壁钻杆。钻铤用于对钻头施加钻压和改善钻杆柱受力工况，并能起到防止孔斜和钻具折断作用。钻铤用优质厚壁无缝钢管制成，常用的钻铤公称外径有70、85、105、121、133、146、165、178和203mm等系列规格，大口径钻探中的钻铤也常视具体情况自行设计加工。

套管      保护孔壁以及隔离、封闭油、气、水层和漏失层的管件。套管一般用无缝钢管制成，用螺纹连接或焊接成管柱后下入钻孔。公称外径大于325mm的套管多采用焊接形式I夕}径大于500mm的套管多采用有缝钢管或用钢板卷制。开孔后下入钻孔中用于导向和保护孔口的第一层套管，称为孔口管。连接在套管底端保护套管和使套管顺利下入孔内并支撑套管柱的管件，叫套管靴。在水文地质勘察孔和水井中安装在地下的取水管道称井管，也属套管。除了钢制井管外，还有铸铁、混凝土、石棉水泥、水泥砾石和塑料制井管等。

岩心管     岩心钻进中连接在钻头之上，用于容纳和保护岩心的管件。岩心管采用优质无缝钢管制成，其两端车制成规定的梯形螺纹，以便连接。工程钻探常用的岩心管公称外径系列有57、73、89、108、127、146、168、194、219、245、273、298、325、377、426、473、508和529mm等规格。钻进松软、易坍塌或硬、脆、碎和怕冲刷的岩层时常采用双层岩心管。金刚石岩心钻进用的双层岩心管规格系列另有标准。

沉淀管     连接在岩心管之上、用以在钻进中收集和盛装岩粉、钻粒碎屑的管件，又称取粉管或岩粉管。沉淀管一般采用与其同径的岩心管料制成；下部车制左螺纹，与沉淀管接头连接；上部切割成一定斜角并呈开口状，以便岩粉落入，其顶端斜口略向内收成弯弧形，以防提升钻具时受阻。

接头     在钻探管件中用以连接内螺纹管件的连接件。根据用途，有钻杆接头、套管接头、转换接头、锁接头和沉淀管接头等。(1)钻杆接头。用于连接内螺纹钻杆单根的接头，一般无切口。(2)套管接头。用于连接内螺纹套管的接头。(3)转换接头。用于连接不同直径或不同螺纹型式的管子的接头。又称异径接头或变丝接头。连接钻杆和岩心管的转换接头，称钻杆一岩心管接头。(4)锁接头。用于内螺纹钻杆立根(由若干根钻杆通过钻杆接头或接箍连接在一起的、在升降钻具时不拧卸的单元)间的连接并带有切口的接头副，其公、母接头成对使用。锁接头的切口专为升降钻具各种锁接箍连接示意图的提引器和井口夹持、拧卸工具所设。(5)沉淀管接头。用于连接失层的管件。套管一般用无缝钢管制成，用螺纹连接或内螺纹岩心管、沉淀管以及钻杆的接头。又称三用接头。

接箍     连接外螺纹管件的连接件。按用途不同分钻杆接箍、套管接箍和锁接箍等。(1)钻杆接箍。用于连接外螺纹钻杆的接箍。(2)套管接箍。用于连接外螺纹套管的接箍。(3)锁接箍。用于连接外螺纹钻杆立根之间的，并带有切口的接箍，其公、母接箍成对使用。按其内径和钻杆内径的差异又分内平、贯眼和正规接箍三类(见图)。锁接箍的切口是为升降、夹持和拧卸钻杆而设置。

金刚石扩孔器     金刚石钻进时连接在钻头与岩心管之间或岩心管之上、用于扩孔的短管件。亦常称扩孔器。扩孔器由钢体和含金刚石的胎体部分组成，其外径略大于钻头外径，长度一般为140mm左右。扩孔器的主要作用是修整孔壁，防止因钻头磨损减径而导致孔径逐渐缩小，保证新钻头能顺利下入到孔底。