钻探石油、 天然气所用的钢管叫做石油钻采钢管或简称石油
管。 这类钢管在日本称做油井管, 美国叫做油田用管。 石油管一
般分为钻具用杆、 套管和油管。
(1) 钻具用杆。 钻具中的方钻杆、 钻杆、 加重钻杆和钻铤等
连接组成钻柱。 钻柱是带动钻头从地面钻进到井底的核心钻孔工
具, 也是地面通向井底的一条通路。
它的主要作用是: 1) 传递扭矩; 2) 上部钻具承受钻柱本身
一部分重量, 下部钻具给钻头造成破碎井底岩石的压力; 3) 输
送洗井液。
1) 方钻杆: 方钻杆有四方形和六方形两种, 我国一般用一
根四方形钻杆。 它的作用是把地面上的动力通过转盘带动钻柱。
方钻杆上部与泥浆水龙头相接, 因此除了要承受高压泥浆的冲刷
外, 还要承受拉力、 压力、 扭力等综合力。
2) 钻杆: 钻杆是钻井的主要工具, 连接在方钻杆的下端,
起到传递动力输送的作用。 随钻井不断加深, 钻杆一根接一根地
不断加长钻柱, 同时高压的洗井液通过钻杆内孔流向井底。 它同
时承受各种复杂的交变载荷的作用, 如拉、 压、 扭、 弯曲等各种
应力的作用, 加上高压泥浆的冲刷和腐蚀, 在有硫化氢的油气田
里, 要求钻杆还能防硫化氢腐蚀。
3) 钻铤: 钻铤接在钻柱的下部, 特点是管壁特厚, 刚性大,
给钻头破碎岩石时施加压力, 并在打直井时起导向作用, 使井身不致歪斜。 打斜井时必须配备万向接头造斜工具和防磁钻铤, 使
其不受地磁场干扰, 在打斜井时可用测斜器测井斜方位。
4) 加重钻杆: 加重钻杆属于钻杆和钻铤之间的过渡钻具,
打直井、 打斜井均可, 主要改善钻杆与钻铤相连接的受力环境。
加重钻杆在钻杆与钻铤之间起过渡作用, 使钻杆受力大为改善,
也起着为钻头加压的作用。
(2) 套管。 套管是支撑油、 气井井壁的钢管。 为了缩短套管
的下井时间, 套管都采用螺纹连接。 钻一口井, 按其不同的钻井
深度和地质情况, 一般都要用好几层套管, 所以套管的消耗量占
全部井管的70%以上。 套管按使用情况可分为: 导管、 表层套
管、 技术套管、 油层套管。
1) 导管: 导管主要用于海洋、 沙漠中钻井, 用以隔开海水
或沙子, 保证钻井顺利进行, 这层套管称为导管。
2) 表层套管: 表层套管主要用于第一次开钻, 钻开地表松
软地层到基岩, 为了封隔这部分地层不致坍塌, 所以用表层套管
进行封固。
3) 技术套管: 技术套管用在复杂地层的钻井过程中, 当遇
到坍塌层, 油、 气、 水层、 漏失层、 盐膏层等复杂部位时都需要
下套管封固, 否则钻井就无法进行, 这层套管称做技术套管。 有
的井地层深而复杂, 而且下井深度要达数千米, 这种较深的井需
要下好几层技术套管, 其力学性能和密封性能要求都很高。
4) 油层套管: 钻井钻到目的层 (含油、 气的层位), 需要套
管将油气层及上部裸露地层全部封住, 这层套管称做油层套管,
油管固定于其中。
(3) 油管。 油气井打好固井之后, 在油层套管中设置油管,
油气从此涌至地面。 当井下压力不够时, 通过油管往井里注水;
在稠油热采过程中要用隔热油管向井下输入蒸汽; 到了打井后期
或为了提高油气井的产量, 需要对油气层输入酸化和压裂的介质
或固化物, 介质和固化物也是通过油管输送的。 油管分平式
和加厚式。