千米定向通纜鑽桿的四大技術特點

一、鑽桿杆體

鑽桿體採用符合API標準的G105、S135石油管進行生產，透過整體熱處理，可提高整體力學性，延長使用壽命，為減少鑽桿的連線點，並滿足煤礦井下狹小空間使用要求，鑽桿長度不超過3m。並採用內徑較大的杆體可以加大鑽桿的整體內徑，減少液體動能在傳遞過程中的管路損耗，同時可以減輕鑽桿整體質量。

二、螺紋結構

螺紋結構受力比較複雜，在拉、壓、扭、彎等多種載荷的作用下，極易發生疲勞失效或疲勞斷裂。以往使用中，這種疲勞斷裂經常發生在鑽桿的螺紋連線處，為提升鑽桿薄弱環節，螺紋整體結構採用雙錐度設計，接頭螺紋錐度與繩索取心鑽桿螺紋錐度一致，並增加螺紋根部斷面積，提高螺紋聯接強度。

三、通纜設計

井下隨鑽測量系統常採用通纜鑽桿實現有線隨鑽測量，可克服以往有線方式的電纜與鑽桿之間的聯接安裝存在的問題，電纜往往影響正常鑽進過程，鑽探過程中電纜之間也無法安全可靠的聯接。採用中心通纜方式，透過在鑽桿內兩端的定位擋圈與孔用彈性擋圈固定，為孔底測量探管與孔口監視器進行傳輸訊號。

四、生產工藝

通纜鑽桿主體採用熱處理、摩擦焊接和數控機的方式進行加工。其中接頭熱處理、摩擦焊接、焊後熱處理以及精車螺紋都是鑽桿體加工過程中的重要工序。

鑽桿製造工藝分為接頭加厚一體型和摩擦焊接型，接頭採用滲氮處理，具有較高的強度和硬度，保證連線的安全可靠，可加強絲扣抗磨效能，並提高鑽桿使用壽命。通纜鑽桿加工關鍵工序是摩擦焊。摩擦焊是一種固態的焊接方式。透過機械摩擦運動使兩摩擦表面產生熱量，把焊件表面加熱到塑性狀態，然後施加軸向壓力將同種金屬或異種金屬牢固的連線在一起。其特點是：全截面焊接，無氣孔裂縫等缺陷，焊接質量穩定，加工效率高，焊接面不易氧化，介面組織細密，引數重現性好，可得到與母材相同的強度，鑽桿內孔的焊接區透過機加工來保證接頭與杆體的平穩光滑過渡。接頭與杆體之間採用摩擦焊技術實現連線，既保證了接頭強度，又減輕了鑽桿質量，其強度既可滿足孔底馬達鑽進要求，又可滿足孔口動力迴轉鈷進要求。