钻杆被广泛应用于矿山开采、地质钻探、油气田勘探、水平定向钻穿越管道敷设等多个领域。钻杆作为整个钻柱的重要组成部分，在钻进过程中起着举足轻重的作用。钻杆质量的优劣，保养、维护的好坏对现场使用效果、钻具事故的发生、施工成本等都有着重要影响。

一、水平定向钻钻杆常见的破坏情况

水平定向钻钻杆在施工过程中被损坏的因素较多，其一是由复合钻进引起钻杆的均匀磨损，顶进钻进引起钻杆的偏磨，这些磨损都会使钻杆强度下降；其二螺纹密封脂使用或涂抹方法不当，涂抹量少或涂抹不到位等，造成钻杆螺纹连接时不能进行有效的密封和润滑而发生丝扣黏结而引起的钻杆损坏；其三是地层因素,地层构成不同，对钻杆尤其是对钻杆接箍的研磨程度也不同。地层可钻性差(5-7级)，不均质性强,在钻进过程中易发生憋、跳现象，加剧了钻杆纵向振动,使钻杆发生疲劳失效的概率增加；但最为主要的钻杆事故是钻杆螺纹联结处的疲劳及与疲劳相关的失效所引起的。

二、钻杆使用过程中的注意事项

1、钻杆使用前，应将其整齐摆放在距地面0.3m以上且拥有足够架墩的活动钻杆管架上，防止水、湿气、泥土等对钻杆造生锈蚀;钻杆管架要保持平行并在同一水平面上，以防止钻杆产生弯曲变形;位于管架两头的钻杆要用塞块予以卡紧，防止钻杆滚动、跌落。

2、新钻杆初次使用时，建议以稍低于规定值的扭矩对接头进行两次拧卸操作，确认接头螺纹及密封面完好后，再足量、均匀涂抹好丝扣油并按规定扭矩将接头螺纹上紧，再使用。这种磨合扣的操作有利于强化螺纹表面硬度，增强螺纹的抗粘扣性能，延长钻杆的使用寿命。

3、装接钻杆前，要清理干净公扣与母扣，并抹上丝扣油（丝扣油不能用其他费油、劣压油代替）防止公扣和母扣过早磨损或损坏。同时，上扣预紧力应控制在15Mpa之内，防止因压力过大卸扣困难。避免用火烤接头减低接头的机械性能，（尤其是母接头）影响使用寿命。另外，不预紧，螺纹连接摆动，造成螺纹互相研磨牙顶变尖，侧面产生棱脊，导致螺纹损坏或产生粘扣现象；不预紧，母扣台阶未压紧，可导致公扣接头螺纹根部疲劳折断；在高压液流的作用下，母接头被刺穿，产生刺蚀现象，易导致母接头纵裂。

4、 注意清理水道孔，防止杂物阻塞通道引起泥浆系统憋压。

5、注意检查钻杆各部位磨损情况，出现非正常磨损应及时找出原因：

⑴判断是否是孔内尖锐硬质物质划伤钻杆；

⑵判断是否是钻机导向装置对钻杆的划伤。

当非开挖钻机钻杆杆体部位划伤痕迹深约1mm呈螺旋状态一圈以上时，请谨慎用。防止钻杆在施工中被折断，造成更大的损失。钻杆扣型有局部小范围（约1-2扣，扣长10mm）的损伤，也应及时修复后再使用。

6、 注意避免用虎钳夹钳夹持钻杆杆体的任何部位，以避免杆体被卡瓦夹伤，降低钻杆的使用寿命。

三、钻杆使用后的维护保养

钻杆工作结束后，将钻具按不同的规格、壁厚、水道孔大小、钢级、分类等级，整齐地摆放在钻杆管架上。及时用清水对钻具的内、外表面，接头螺纹，以及台肩密封面进行彻底清理、冲洗并吹干。检查钻杆表面有没有裂纹、刻痕，螺纹是否完好，接头是否存在偏磨，台肩面是否平整、有无擦伤，管体是否存在弯曲和挤咬伤，钻杆内、外表面是否存在腐蚀、麻坑等缺陷。如果条件允许的话，应不定期对钻杆管体进行超声波探伤，对螺纹部位进行磁粉探伤，以降低接头螺纹断裂、钻杆管体刺漏等失效事故的发生几率。

检查没有问题的钻具要在螺纹及台肩密封面涂抹好防锈油，戴好护丝，做好各项防护措施。 有问题的钻杆用油漆做好标记并分开存放，防止误用。

对于长期露天存放不用的钻杆，要用防雨苫布进行遮盖，并定期检查钻杆内外表面的腐蚀情况，做好防潮、防腐工作。

四、钻杆报废有哪些标准

（1）本体折断;

（2）本体刺穿;

（3）本体胀裂;

（4）本体扭曲或严重弯曲，经过校直仍无法达到表内允许的直线度。

（5）水道孔堵塞，无法通开；

（6）被火烧过或被硫化氢污染，经过检验发现材质或机械性能变化；

（7）两端加厚部分的任一端有效长度不足 50mm；

（8）经过无损探伤发现有疲劳裂纹。

钻杆管体磨伤报废条件

五、如何有效提升水平定向钻杆使用效果？

如何提升水平定向钻钻杆使用效果,主要体现在钻杆规格尺寸系列的优化设计,使用高强度钢材,端部连接结构、螺纹类型与加工和现场合理使用维护等。

(1)采用合理规格尺寸

钻杆直径与钻孔孔径、轴向荷载相匹配，壁厚,主要考虑强度与操作轻便，钻杆长度与作业空间、钻机规格与施工钻孔长度有关,可以灵活考虑。

(2)采用优质高强度钢材

钻杆强度习惯用屈服强度表示其钢级,并采用石油勘探和矿产岩心钻探钢级标准。历史上曾长期使用E级钢钻杆,后来逐渐发展到X95、G105、S135、U170等,采用优质合金钢同时进行调质(淬火-回火)处理。

(3)采用钻杆端部内加厚或焊接接头

为增加螺纹部位的有效截面积,使其强度与钻杆体强度一致,甚至超过钻杆体强度,石油勘探技术曾提出接头的扭转强度应比钻杆体强度大13%~20%,作为安全系数。钻杆接头的厚度为了加工螺纹必须远大于钻杆体厚度,并且可以采取不同加厚和焊接方法。

(4)选择合理的螺纹类型

主要包括螺纹类型、螺旋角、锥度、密封台肩、应力消减槽1-3=1-1*9/10+2*9-7=3和加工检测等。螺纹部分是钻杆最重要的应力集中和遭受磨损的部位。除前述要增加壁厚外,螺纹本身设计加工将直接影响钻杆使用效果。

(5)合理操作与维护

做到合理操作与维护可以延长钻杆使用寿命,杜绝事故。

①所用钻杆规格性能(钻杆直径、壁厚及钢级)能匹配施工作业中受到的各种荷载。

②钻孔直径与轨迹设计和施工中轨迹要慎重考虑钻杆荷载能力,尽量采用小入、出土角较大弯曲率半径、较少弯曲变化的钻孔轨迹设计;埋深不大的管线因地制宜采用工作坑设计有利于减少弯曲孔段施工。这都有利于减轻钻杆所受综合应力和磨损,尤其要保证扭应力在安全范围内,以防止钻杆断裂。

③钻杆连接时扭矩要恰到好处。防止过载粘扣或未拧满现象,严防卡盘和管钳伤害钻杆。

④先进的钻机都有自动给进、提位、搬移、对中、拧卸和涂螺纹脂机构。有直视参数仪表显示扭矩、转速和轴向荷载等,并有预警装置防止超负荷作业,利于保护钻杆。

⑤宜采用优质含软金属材料的固体螺纹润滑脂。

⑥经常检查钻杆完好和磨损程度。

⑦暂时不用的钻杆,要进行清洗,包括外表、内壁和螺纹部分,并涂专用防锈油,要有螺纹保护帽,妥善存放。

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