中心通缆式钻杆是孔底测斜单元与孔口测斜设备之间的信号传输装置，是保证定向钻进顺利实施的重要配套钻具，主要应用于煤矿井下定向钻进、煤矿井下回转钻进以及其他地质受控定向钻进工况。
随钻测量系统的信号传输方式分为有线(电缆)和无线两种。中心通缆式钻杆作为有线(电缆)传输方式可直接向孔底传感器供电，实现孔底与孔口设备之间的双向通讯，实时性好、数据传输率高。同时中心通缆式钻杆解决了以往产品电缆与钻杆联接以及电缆之间联接的安装问题，能够有效保证有线(电缆)随钻测量系统信号的传输。
一、中心通缆式钻杆的结构原理
中心通缆式钻杆由钻杆体、传导装置、绝缘装置和支撑装置四部分组成，如图5-10、图5-11所示，而传导装置、绝缘装置、支撑装置构成了钻杆的中心通缆装置，影响着随钻测量信号的传输。
图5-10 中心通缆式钻杆结构图
图5-11 中心通缆式钻杆爆炸图
1.钻杆体
采用摩擦焊接方式将钻杆体与公母接头焊接为一体。钻杆体不仅是中心通缆式钻杆其他部分的载体，也是保证定向钻进施工的首要条件，其性能好坏直接决定了施工的安全性。
2.传导装置
中心通缆装置由锥接头、导线、柱接头和变径弹簧等组成，其作用是传递孔底与孔口设备之间的双向通讯信号。
3.绝缘装置
绝缘装置由塑料公接头、线管和塑料母接头等组成，其主要作用是将中心传导装置与冲洗液隔离，保证中心传导装置的通信安全，防止传导过程中通信信号损失。
4.支撑装置
支撑装置由定位挡圈和稳定器等组成，定位挡圈的作用主要是将塑料公母接头在钻杆体内轴向定位，防止钻杆联接时中心传导装置和绝缘装置窜动，保证信号传递的可靠性。稳定器能减少泥浆或其他介质对线管的扰动，避免因线管断裂而造成传导装置与钻孔介质导通。
二、中心通缆式钻杆的工作条件
1.中心通缆式钻杆的主要功能
中心通缆式钻杆是定向钻进装备的重要组成部分，是定向钻进过程中受力最复杂、工况最恶劣的部件，其主要功能有:
1)钻进时传递钻机施加给钻头的轴向压力，承受孔底马达的反扭矩;
2)起下钻具时传递钻机对钻具施加的推拉力;
3)作为介质通道，向孔底输送冲洗液。
为了方便孔内事故的处理，中心通缆式钻杆既可用来进行定向钻进施工，也可进行常规回转钻进施工。因此，中心通缆式钻杆还应满足常规回转钻进时向钻头施加扭矩的要求。
2.中心通缆式钻杆的工作条件
中心通缆式钻杆组成的钻杆柱是一个弹性系统，在定向钻进过程中钻杆所受载荷的大小和方向都在变化，中心通缆式钻杆在三维空间中承受着复杂交变的拉、压、扭、弯曲、振动等载荷，加上磨损腐蚀等作用，在经过一段时效后很可能在应力集中部位断裂。同时，伴随着地质条件的变化以及卡钻、埋钻等事故的发生，钻杆的受力情况将变得更为复杂。中心通缆式钻杆的工作条件决定了中心通缆式钻杆将是钻进过程中受力最复杂、工况最恶劣的部件。
钻杆承受的基本载荷有:
1)拉力和压力。钻进过程中，钻杆向钻头施加轴向压力时钻杆受压，提钻时钻杆受拉。在处理孔内事故进行强力起拔时，钻杆会受到较大的拉力。
2)扭转。由于钻杆的主要功能之一就是承受或传递扭矩，因而使得钻杆处于受扭状态，产生扭应力。特别是在处理孔内事故时(中心通缆式钻杆在处理孔内事故时可以回转)，钻杆突然停止回转，此时钻机等设备的回转部分和钻杆柱的回转动能使钻杆受到扭转冲击，产生很大的扭应力。
3)弯曲。在常规钻进施工中，由于钻杆在离心力以及轴向压力作用下失稳，产生弯曲，钻杆柱内部产生弯曲应力。在施工定向孔的过程中，需要不断地调整钻孔轨迹，会引起钻杆在孔内的弯曲变形。弯曲的钻杆柱进行回转时，钻杆内产生的交变应力易引起钻杆的疲劳破坏。
4)弹性振动。钻杆柱是一个弹性系统，在弯曲及扭转等因素的复合作用下，会发生纵向和横向振动。严重时，钻杆柱的振动使得钻机等配套设备受迫振动，影响钻具及配套设备的寿命。
三、中心通缆式钻杆的主要技术参数
中心通缆式钻杆主要技术参数如下:
1)钻杆尺寸:钻杆体?73×5.6mm，接头外径?75mm;
2)钻杆定尺长度:3m;
3)钻杆抗拉能力:800kN;
4)钻杆抗扭能力:6500N·m;
5)绝缘电阻:>2MΩ;
6)中心通缆装置电阻:<0.5Ω;
7)使用寿命:20000m或1年。
四、中心通缆式钻杆的装配过程
1.中心通缆式钻杆的装配步骤
中心通缆式钻杆在施工定向孔过程中，把孔底信号传递给孔口监视器，因而要求其电阻率低，信号输出稳定、可靠。钻杆的装配要认真仔细，确保装配质量，为此钻杆装配应严格按照以下步骤进行:
1)先将稳定器6装入钻杆体内，然后用内卡簧钳将孔用弹性挡圈装至钻杆体内，并将定位挡圈4装至弹性挡圈处;
2)将密封圈装入线管5的密封槽后，与塑料母接头7组装在一起，并将组装体从钻杆体公接头端装入钻杆体;
3)用专用工具将塑料公接头2与塑料母接头7和线管5的组装体连接在一起;
4)调节塑料公接头2左端面到钻杆体左端面距离为14±0.5mm，塑料母接头7右端面到钻杆体右端面距离为23±0.5mm;
5)将导线10装入线管5内，然后在塑料母接头7端装入柱接头8，并在塑料公接头2端装入锥接头3;
6)用万用表测量中心通缆装置的电阻。将万用表探针分别插入中心通缆装置两端的柱接头和锥接头内，测量中心通缆装置的电阻。若电阻小于0.5Ω，中心通缆装配合格，否则即为不合格;
7)将变径弹簧9塞入柱接头8中，并在塑料公母接头的密封圈处和钻杆螺纹均匀涂抹少量黄油，最后带上螺纹保护帽，完成装配。
2.中心通缆式钻杆的检验
中心通缆式钻杆装配过程中，应仔细检查以下事项:
1)检查中心传导装置和绝缘装置是否能在钻杆体中窜动。若中心传导装置和绝缘装置在钻杆体中发生轴向窜动，势必影响绝缘装置的密封性以及其使用寿命，进而影响中心通缆式钻杆信号传递的可靠性和稳定性。
2)检查塑料接头装配情况，保证连接牢固。测量塑料公接头2左端面到钻杆体左端面距离以及塑料母接头7右端面到钻杆体右端面距离。保证塑料公接头2左端面到钻杆体左端面距离为14±0.5mm，塑料母接头7右端面到钻杆体右端面距离为23±0.5mm。
3)用万用表测量中心通缆装置电阻。对于测量结果不合格的，必须及时更换。
4)检查变径弹簧9是否有松动，保证变径弹簧9不从公接头3中脱出。
5)检查钻杆螺纹处是否涂有黄油。
五、中心通缆式钻杆使用的注意事项
中心通缆式钻杆在出厂之前已装配完毕并检验合格，用户在使用过程中请勿随意拆卸钻杆体内部装置。搬运装卸中心通缆式钻杆过程中，不得磕碰、严禁扔甩，以免损坏其零部件。
1.中心通缆式钻杆的合理存放
钻杆存放时应注意几点:
1)钻杆必须存放在钻杆架上;
2)钻杆存放时丝扣应涂抹防锈油并戴上保护帽;
3)钻杆存放处应清洁、无腐蚀性物品(特别是在井下存放时，应避水，高硫化氢矿井应做好防腐蚀工作);
4)新旧钻杆应分区存放。
2.中心通缆式钻杆的合理使用
中心通缆式钻杆是实施定向钻进工艺的必要钻具，合理使用钻杆是改善其工作条件和增强信号传递的稳定性的首要措施，对定向钻进工艺的顺利实施起着重要作用。使用中心通缆式钻杆时应注意几点:
1)严格遵照钻进规程，制定合理的钻进工艺，钻斜孔或分支孔等要选择合适的曲率半径。
2)将钻杆运到钻场后应先检查钻杆塑料公母接头是否松动或其他缺陷，检查钻杆中心通缆装置的通断性，确保钻杆通讯正常。
3)加接钻杆时必须在钻杆螺纹及公塑料接头上涂抹润滑剂，并检查弹簧安装是否到位。
4)加接钻杆时用自由钳将钻杆上紧，不得使用钻机拧扣(使用自由钳时应避开钻杆螺纹部位)。
5)卸钻杆时用钻机将丝扣拧松1～2圈，然后手动卸下钻杆。
6)钻杆不用时必须及时戴上保护帽，防止煤粉进入。
7)在高硫化氢矿井进行施工时，钻杆使用完以后应及时升井。
8)做好钻杆的使用记录，避免新旧钻杆混用。
钻杆在使用过程中，如发现手力无法将公母螺纹端面拧紧至接触或无法轻松卸扣，则说明钻杆螺纹磨损严重，需要更换新的钻杆。如钻杆螺纹完好，而信号传输发生故障，则需要对中心通缆装置进行维护，更换相应零件，易损件见表5-3。
表5-3 易损件明细表
六、中心通缆式钻杆的维护保养
为了提高钻杆的使用寿命，需要对中心通缆式钻杆进行日常维护。
1)使用完钻杆后应及时检查，若发现问题及时记录并处理。
2)钻杆使用累计进尺达20000m或是使用期限达到1年后，需要对钻杆整体性能进行检验。检查的事项应包括:①钻杆丝扣磨损情况;②钻杆杆体的磨损情况;③塑料公母接头是否有松动或其他缺陷;④塑料公母接头上的密封圈是否完好;⑤定位挡圈是否有变形或者裂纹;⑥中心通缆装置的电阻;⑦检查不锈钢柱接头和锥接头是否有锈蚀等现象。
钻杆体是中心通缆式钻杆传递压力和承受扭矩的部件，若钻杆丝扣磨损严重或钻杆体在直径方向上磨损超过2mm，则应报废处理;中心通缆式钻杆的中心通缆装置在冲洗液的长期扰动以及其他介质的腐蚀作用下，容易损坏，因而应对相应部件进行更换维护，并做好钻杆维护记录。
1.钻井工程有什么小知识
钻井机在使用的过程中会因为各种原因出现故障，有的可能是天气原因，有的可能是操作人员使用不当，钻井机出现故障到底是什么原因呢？下面武汉钻井公司清源泉岩土工程跟大家介绍一下钻井机出现故障的原因和处理方法。
第一，钻进中钎头掉柱，钻杆出现有节奏的跳动，可能是掉合金柱，如果证实是就要用强力吹风法吹出，吹不动时即可取出。 如果孔内出现断层，不可取出合金柱，如果出现破碎带时也不可以取出合金柱，只能换上新钎头继续钻进。
第二，风马达在使用之前必须进行润滑，风马达与胶管连接时一定要注意链接牢固，链接之前先把胶管清理干净，然后连接之前把管路气伐打开几秒用压缩空气吹净。如果风马达不正常云状，需要及时暂停工作，及时进行检修，检修时注意不能大拆大卸在工作面。
第三，冲击器不响的原因是，岩粉堵住了排气孔，或者伐片被打碎，钎头打坏之后碎渣入缸体，碎渣卡住锤体。再或者钻进时孔内积水较多，气排不出去，导致冲击器启动慢。
这时需要把冲击器提升，让气排出去，然后慢慢钻进。
2.石油钻井常识
钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。
衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：（1）起下钻头；（2）施加钻压；（3）传递动力；（4）输送钻井液；（5）进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。
钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：（1）密度；（2）粘度；（3）屈服值；（4）静切力；（5）失水量；（6）泥饼厚度；（7）含砂量；（8）酸碱度；（9）固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1）携带、悬浮岩屑；2）冷却、润滑钻头和钻具；3）清洗、冲刷井底，利于钻井；4）利用钻井液液柱压力，防止井喷；5）保护井壁，防止井壁垮塌；6）为井下动力钻具传递动力。
常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：（1）振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；（2）旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；（3）螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；（4）筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 钻井中钻井液的循环程序 钻井 液罐 经泵→地面 管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆（钻井液）槽→钻井液净化设备→钻井液罐。
钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：（1）固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；（2）滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；（3）钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；（4）产生水锁效应，增加油气流动阻力。 预测和监测地层压力的方法 （1）钻井前，采用地震法；（2）钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；（3）完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。
钻井液静液压力和钻井中变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。
防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。 喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。
影响机械钻速的因素 （1）钻压、转速和钻井液排量；（2）钻井液性质；（3）钻头水力功率的大小；（4）岩石可钻性与钻头类型。 钻井取心工具组成 （1）取心钻头：用于钻取岩心；（2）外岩心筒：承受钻压、传递扭矩；（3）内岩心筒：储存、保护岩心；（4）岩心爪：割断、承托、取出岩心；（5）还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。
取岩心 取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。 平衡压力钻井 在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻井方法叫平衡压力钻井。
井喷 是地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象。引起井喷的原因有：（1）地层压力掌握不准；（2）泥浆密度偏低；（3）井内泥浆液柱高度降低；（4）起钻抽吸；（5）其他措施不当等。
软关井 就是在发现溢流关井时，先打开节流阀，后关防喷器，再试关紧节流阀的一种关井方法。因为这样可以保证关井井口套压值不超过允许的井口套压值，保证井控安全，一旦井内压力过大，可节流放喷。
钻井过程中溢流显示 （1）钻井液储存罐液面升高；（2）钻井液出口流速加快；（3）钻速加快或放空；（4）钻井液循环压力下降；（5）井下油、气、水显示；（6）钻井液在出口性能发生变化。 溢流关井程序 （1）停泵；（2）上提方钻杆；（3）适当打开节流阀；（4）关防喷器；（5）试关紧节流阀；（6）发出信号，迅速报告队长、技术员；（7）准确记录立柱和套管压力及泥浆增量。
钻井中井下复杂情况 钻进中由钻井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等，不能维持正常钻井和其他作业的正常进行的现象。 钻井事故 是指由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意，而造成的钻具折断、顿钻、卡钻及井喷失火等恶果。
井漏 井漏主要由下列现象发现，（1）泵入井内钻井液量>返出量，严重时有进无出；（2）钻井液罐液面下降，钻井液量减少；（3）泵压明显下降。漏失越严重，泵压下降越明显。
卡钻及造成原因 卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
处理卡钻事故的方法 （1）泡油解卡；（2）使用震击器震击解卡；（3）倒扣套铣；（4）爆炸松扣；（5）爆炸钻具侧钻新眼等。 固井 固井就是向井内下。
3.石油钻井常识
在实践钻井过程中，钻井工作者需要根据地质条件及地层特点，确定冲洗液的类型和性能要求，即选择合适的钻井液，这是成功完成一个钻进项目的关键因素。
经过多年的科研开发和生产实践，钻井液已从仅满足钻头钻进发展到适应各方面需求的钻井液体系。例如为快速钻井服务的低粘度、低摩擦、低固相的聚合物钻井液，防卡钻井液，针对岩石特点的防塌钻井液，钻盐岩层的饱和盐水钻井液，保护油气层的低密度水包油钻井液，防堵塞油气通道的油基钻井液和开发低压油气田的泡沫钻井液等。
形成了较为完整的钻井液体系。
4.钻井技术有什么小知识
回转式钻机最早出现在瑞士，那还是19世纪后期，到现在高速金刚石钻机和深孔钻探机的出现，为钻井的科学提供了条件。
下面武汉钻井公司清源泉岩土工程有限公司跟大家说说钻井机的控制系统有哪些标准。首先，钻井机的控制系统控制多个设备，包括绞车运转设备和绞车运转系统，还有小型钻井机转盘。
转盘旋转是通过转盘拖动还有控制系统实现，通过对电动机的调速，然后经过钻杆和主动钻杆，来驱动钻头旋转，从而打破岩层钻井。其次，在钻井机钻进的时候还需要对转盘转速进行改变，改变的依据就是在钻井时泥浆冲洗效果怎样和泥浆护壁以及井的直径大小等等。
如果钻井出现卡钻的情况，控制系统就会为了保护钻井机降低转速，这样机械就不容易损坏。最后，绞车拖动钻井钻具提升或者下降是通过控制系统对电动机调速，然后驱动悬吊系统实现的，如果绞车速度超过正常值，控制系统为了钻井机的安全停车。
5.钻井知识啊
海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。
平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为： （1）移动式平台： 坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台 （2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
6.深圳钻井有什么小知识
钻井所遇到的地址结构都不一样，所以在钻井的过程中会遇到一些麻烦，有的地层是石膏层，还有流沙层等等，如果我们在钻井的时候遇到这些情况应该如何处理呢？下面武汉钻井公司清源泉岩土工程有限公司跟大家详细的介绍一下。
首先，在钻井过程中如果遇到不同的岩层，就需要使用不同的方面来英规，流沙层和石膏层是比较常见的。如果钻井的时候遇到石膏层，石膏就会侵入，这是需要往钻井液中加入除钙降粘剂或者纯碱，这样就能把钙离子清除掉，然后在加入防塌剂或者降滤失剂来保持钻井液的稳定。
其次，如果钻井的是遇到流沙层，这时需要把钻井液粘度提高，把膨润土含量提高，把工程上排量降低从而降低对流沙层的冲蚀。在起钻前需要把该井段都封闭，最好使用粘度大的泥浆，这样才能保证钻井机后面的工作能够顺利进行。
7.打井中应该注意些什么问题
打井需要注意一下几个问题：1、选尽可能远离下水道、排污管及河边的地方。
2、打井时必须及时用砖衬砌，越深越要及时衬砌，防止塌方。3、用涵管作内胆时可以一次性挖到深度后开始放管。
但土质必须属于不容易塌方的地质处使用。4、打井的深度必须要挖到下面的土有明显的水迹才能停止。
5、封底必须用干净的不易风化的石子或大石块。6、所有过程必须注意安全，特别是下面挖土人员必须戴安全帽，达到一定深度必须有要备从上面向下压空气的设备。
发现有塌方现象人员立即撤离。一般地质不会出现塌方现象的。
8.钻井知识啊
海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。
平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为： （1）移动式平台： 坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台 （2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
