以下是石油鉆桿接頭的常見尺寸參數與選型參考,基于API標準及行業通用規范整理:
一、API標準接頭核心參數
1. 數字型接頭(NC系列)
型號
基面直徑(英寸)
螺紋錐度
每英寸牙數(TPI)
適用鉆桿外徑(英寸)
推薦扭矩(N·m)
NC26
2.625
1:6
4
2?" - 3½"
12,000
NC38
3.875
1:6
4
3½" - 4½"
18,000
NC50
5.000
1:6
4
4½" - 5½"
25,000
NC56
6.250
1:6
4
5½" - 6?"
35,000
注:基面直徑=型號數字×1/16英寸(如NC50:50/16=3.125英寸≈79.4mm)。
2. 全孔型接頭(FH系列)
型號
外徑(英寸)
內徑(英寸)
適用鉆桿外徑(英寸)
FH70
6.625
3.500
5" - 5½"
FH100
8.500
4.750
6?" - 7?"
特點:內徑接近鉆桿本體(流通效率比NC系列高15%-20%)。
3. 貫眼型接頭(REG系列)
型號
外徑(英寸)
螺紋類型
適用鉆桿外徑(英寸)
REG28
1.750
1:6錐度
≤2?"
REG39
2.438
1:6錐度
3½" - 4½"
二、特殊接頭尺寸差異
抗硫接頭
外徑/內徑與同型號API標準一致,但壁厚增加10%-15%(如NC50抗硫版壁厚達28mm)。
螺紋根部圓角半徑優化(≥0.3mm),降低應力集中。
高扭矩雙臺肩接頭
增加次級臺肩高度(如HT38次級臺肩高度2.5mm),提升抗扭強度30%。
螺紋負角度設計(-3°至-5°),接觸面積增加20%。
三、關鍵參數解析
螺紋錐度
API標準為1:6(每英寸長度直徑變化1/6英寸),確保自對中性。
特殊設計(如VAM TOP®)采用1:4錐度,增強密封性。
扭矩容量公式
理論最大扭矩:
Tmax=fracpicdotdm2cdotLcdotmucdotP2T_{max} = frac{pi cdot d_m^2 cdot L cdot mu cdot P}{2}
Tmax?=fracpicdotdm2?cdotLcdotmucdotP2
(d_m):螺紋中徑(mm)
(L):螺紋有效長度(mm)
(mu):摩擦系數(通常取0.08-0.12)
(P):軸向預緊力(N)
四、選型建議
常規鉆井:優先選擇NC系列(如NC50適用于5"鉆桿)。
深井/大排量:采用FH系列(如FH100配7"鉆桿,流通面積達17.7in²)。
腐蝕環境:選擇加厚壁抗硫接頭(壁厚≥25mm)。
超深井:高扭矩雙臺肩設計(如HT56扭矩達45,000N·m)。
> 注:實際尺寸需以API Spec 7-1/7-2或制造商手冊為準(如Tenaris、國民油井)。螺紋磨損深度超過0.5mm必須修復,避免井下事故。建議使用螺紋量規(API Ring Gauge)定期檢測錐度與螺距精度。