[发明专利]一种石油钻杆

说明书

本发明提供了一种石油钻杆，根据需要钻探地点的临井数据，预估井下的各种参数，包括根据临井和地质探测的参数预设钻杆的内径、外径、环空压力、钻杆内压力，然后通过计算公式对钻杆进行设计，使设计出来的钻杆更加符合现场的需要，确保了现场作业的安全，进一步的保证了石油工人的人身安全。

技术领域

本发明属于石油钻井，主要涉及一种石油钻杆。

背景技术

钻杆是钻柱的主要组成部分，在旋转钻井中传递扭矩，在钻井过程中作为钻井液的循环通道，并通过不断连接来加长钻柱进而达到不断加深井眼的目的。钻杆在钻井设备中占有十分重要的地位，其使用寿命对钻井速度和质量具有至关重要的影响。钻井过程是石油天然气勘探开发的关键环节，其技术和水平直接影响油气勘探开发的质量和效益，其费用占勘探开发总投资的 50% 以上，其中钻柱的质量和安全使用寿命起着至关重要的作用。

钻杆在钻井过程中服役条件苛刻，不仅承受拉压、弯曲、扭转、震动等多种载荷的复合作用，而且受到钻井液、地层水以及油气中的腐蚀性气体介质的腐蚀，在钻进过程中常常发生失效，从而严重影响钻井进度并增加钻井成本。而且现有的钻杆基本上都是应用的国际标准的钻杆，但是，实际钻井地点的参数不同，对钻杆的要求不同，同一个标准的钻杆无法满足所有地形或者地下环境的需要，因此，目前急需一种根据实际的钻井数据进行设计的钻杆，进而保证了钻井液的通道，也保证了钻井的安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种石油钻杆，主要涉及一种根据现场的实际情况进行设计的石油钻杆，根据相应区块内少数钻井的数据，通过计算公式对钻杆进行设计，使钻杆能够满足井下环境的需要，确保了钻井作业的安全，保证了钻井工人的人身安全。

本发明的具体技术方案是：本发明提供了一种石油钻杆的设计方法，根据需要钻探地点的临井数据，预估井下的各种参数，包括根据临井和地质探测的参数预设钻杆的内径、外径、环空压力、钻杆内压力，然后通过下述步骤对钻杆进行设计；

第一步、通过计算公式计算出钻杆径向受到的扩张应力，公式如下：

式中，：径向受到的扩张应力；

：钻杆内径；

：钻杆外径；

：环空压力；

：钻杆内压力；

：钻杆中心到钻杆内径和外径中间点的半径；即钻杆内径加上壁厚二分之一的半径；

第二步，通过计算公式计算钻杆竖向受到的拉力，公式如下：

：竖向受到的拉力；

：钻杆内径；

：钻杆外径；

：环空压力；

：钻杆内压力；

：钻杆中心到钻杆内径和外径中间点的半径；即钻杆内径加上壁厚二分之一的半径；

第三步，通过计算公式，计算钻杆外壁圆周表面沿着环向受到的应力，计算公式如下：

：钻杆外壁圆周表面受到的应力；

：钻杆内径；

：钻杆外径；

：环空压力；

：钻杆内压力；

第四步，通过计算公式对钻杆的受力进行预估，计算公式如下：