以下是石油钻杆接头的常见尺寸参数与选型参考,基于API标准及行业通用规范整理:
一、API标准接头核心参数
1. 数字型接头(NC系列)
型号
基面直径(英寸)
螺纹锥度
每英寸牙数(TPI)
适用钻杆外径(英寸)
推荐扭矩(N·m)
NC26
2.625
1:6
4
2⅜" - 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" - 6⅝"
35,000
注:基面直径=型号数字×1/16英寸(如NC50:50/16=3.125英寸≈79.4mm)。
2. 全孔型接头(FH系列)
型号
外径(英寸)
内径(英寸)
适用钻杆外径(英寸)
FH70
6.625
3.500
5" - 5½"
FH100
8.500
4.750
6⅝" - 7⅝"
特点:内径接近钻杆本体(流通效率比NC系列高15%-20%)。
3. 贯眼型接头(REG系列)
型号
外径(英寸)
螺纹类型
适用钻杆外径(英寸)
REG28
1.750
1:6锥度
≤2⅞"
REG39
2.438
1:6锥度
3½" - 4½"
二、特殊接头尺寸差异
抗硫接头
外径/内径与同型号API标准一致,但壁厚增加10%-15%(如NC50抗硫版壁厚达28mm)。
螺纹根部圆角半径优化(≥0.3mm),降低应力集中。
高扭矩双台肩接头
增加次级台肩高度(如HT38次级台肩高度2.5mm),提升抗扭强度30%。
螺纹负角度设计(-3°至-5°),接触面积增加20%。
三、关键参数解析
螺纹锥度
API标准为1:6(每英寸长度直径变化1/6英寸),确保自对中性。
特殊设计(如VAM TOP®)采用1:4锥度,增强密封性。
扭矩容量公式
理论最大扭矩:
Tmax=fracpicdotdm2cdotLcdotmucdotP2T_{max} = frac{pi cdot d_m^2 cdot L cdot mu cdot P}{2}
Tmax=fracpicdotdm2cdotLcdotmucdotP2
(d_m):螺纹中径(mm)
(L):螺纹有效长度(mm)
(mu):摩擦系数(通常取0.08-0.12)
(P):轴向预紧力(N)
四、选型建议
常规钻井:优先选择NC系列(如NC50适用于5"钻杆)。
深井/大排量:采用FH系列(如FH100配7"钻杆,流通面积达17.7in²)。
腐蚀环境:选择加厚壁抗硫接头(壁厚≥25mm)。
超深井:高扭矩双台肩设计(如HT56扭矩达45,000N·m)。
> 注:实际尺寸需以API Spec 7-1/7-2或制造商手册为准(如Tenaris、国民油井)。螺纹磨损深度超过0.5mm必须修复,避免井下事故。建议使用螺纹量规(API Ring Gauge)定期检测锥度与螺距精度。