套管柱连接方法及其适用范围

地质钻探用套管分为X和W两个系列，其标准代号参见表5-4。

套管柱连接方法主要有3种。

1）直接连接

W系列套管的管体两端分别加工有内、外螺纹，可以直接连接。连接后具有光滑的内外表面，便于下放和起拔套管柱，也便于升降钻具，适用于浅孔。我国金刚石钻进常用此种套管柱。但直接连接的套管柱强度较小，因此适应于直径不大于89mm的套管连接。

2）接头连接

X系列的管体两端均为内螺纹，采用套管接头将单根套管连接成套管柱，连接后外表面光滑，有利于下放套管，我国合金和钻粒钻进用的套管都采用接头连接。

3）接箍连接

石油钻井多采用接箍将单根套管连接成套管柱，连接后的内表面是光滑的，保证有足够的强度，但不利于下放或起拔套管柱，在岩心钻探中基本不用此种连接方式。

单根套管长度3～6m。丝扣采用牙距4mm和6mm的梯形螺纹，由于套管柱在孔内承受着较大的应力，故必须用优质钢制成。目前我国用DZ-40～DZ-85等钢号，其钢种用45号和50号优质碳素钢、50Mn和45Mn2等无缝钢管。

在下套管柱之前，应根据自重和最大起拔力的实际需要对其抗拉强度、丝扣连接强度进行校核，以防止套管柱有可能在纵向力（套管自重）的作用下出现断裂或因丝扣损坏而脱开。故深孔下套管应在验算套管柱的强度以后才能确定最大允许下入深度。

在套管柱自重作用下，套管柱上部危险断面的拉应力为：(www.xing528.com)

起拔套管时，除自重外还有套管柱与孔壁的摩擦阻力，取安全系数为2，故套管柱的拉应力不得大于屈服点的1/2。即：

式中：[σ]——套管许用拉应力，k Pa；

q——套管柱（考虑接箍）单位长度重量，kN/m；

L——套管柱全长，m；

γ1——泥浆密度，kg/m3；

γ——钢材密度，kg/m3；

σs——套管柱的屈服点，k Pa；

F——套管柱的危险断面面积，m2。

此外，在弯曲的钻孔中下套管时，套管柱上会产生很大的弯曲应力。因此，在往深孔中下套管时，必须通过强度验算来确定套管的最大允许下入深度。