石油鉆鋌作為鉆柱系統的關鍵元件,位于鉆柱的最底部,構成了下部鉆具組合的核心部分。其顯著特征在于其厚重的壁體設計(通常厚度在38至53毫米,是鉆桿壁厚的4到6倍),以及較高的重力與剛性,為鉆探作業提供了必要的穩定性和承載能力。為了簡化起下鉆的操作流程,通常會在鉆鋌的內螺紋外圍加工吊卡槽和卡瓦槽,以增強設備的便捷性和安全性。
按照不同的設計與功能需求,石油鉆鋌大致可分為三種類型:
1. **整體鉆鋌**:這一類型采用的是光滑的厚壁圓筒結構,兩端通過加工形成螺紋,實現與其他鉆具的可靠連接。這種設計保證了鉆鋌的強度和耐用性,適合各種復雜地質條件下的鉆探作業。
2. **螺旋鉆鋌**:相較于傳統的圓筒形鉆鋌,螺旋鉆鋌在外圓柱面上設置了3條右旋螺旋槽,通過減少與井壁的接觸面積,有效降低了因壓差導致的卡鉆風險。這種設計不僅提高了鉆進效率,同時也提升了鉆井作業的安全性。
3. **無磁鉆鋌**:專為石油鉆井監測應用而設計,其結構類似于整體鉆鋌,但在材質選擇上更為考究。無磁鉆鋌采用N1310低碳合金鋼制造,這一材料通過嚴格的化學成分分析和鍛造工藝精制而成。經過機械性能測試后,確保其具有適宜的硬度、韌性、沖擊值以及良好的抗腐蝕性能,同時具備低磁導率,避免了磁性材料對鉆井監測設備的干擾,保障了數據采集的準確性。此外,其優秀的機械加工性能使得無磁鉆鋌能夠適應復雜的鉆井環境,提供穩定的鉆井服務。