《表4 不同材质钻杆的性能对比》

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《深井复合钻柱技术在特深科学钻探中的应用探讨》

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由于单纯使用钢质钻杆无法满足特深钻探的要求，必须在钻柱中使用轻质合金材料。现阶段较为成熟的轻质钻杆主要有钛合金钻杆和铝合金钻杆两种，其性能特点见表4。相比于钢质钻杆，轻质合金钻杆质量轻，可显著降低钻机载荷，铝合金钻杆和钛合金钻杆的比强度分别为钢质钻杆的1.0～3.0倍和1.0～2.4倍（于荣华和袁鹏斌，2011），比强度优势明显，其中，铝合金钻杆具有最佳的比强度优势，而钛合金钻杆则具有更为优异的耐高温性能、抗疲劳性能和耐腐蚀性能，可满足特深钻探高温高压环境的服役要求（王小红等，2014；查永进等，2017；付毓伟等，2017；梁健等，2017）。图2对比了由单一材质钻杆组成的钻柱在理论直井中的最大下深，计算选用表2所示?127mm的V150级钢质钻柱、?127 mm的BHTG105钛合金钻柱以及?129 mm的DT II铝合金钻柱，在不考虑钻井过程中钻柱弯曲、摩擦井壁等因素的情况下，铝合金钻柱和钛合金钻柱的理论最大下深分别为钢质钻杆的1.62～3.26倍和1.05～1.73倍。