《表5 轻质合金-钢复合钻柱组合方案》

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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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在终孔直径?216 mm的条件下，不同复合钻柱组合在距井底一定位置处的横截面所承受的重量和安全比值（钻杆可承受最大拉力与浮重的比值）随距离井底长度变化的曲线如图3所示。由图可以看出，3种复合钻柱方案在极限下深长度内，均具有可靠的安全性，纯钢质复合钻柱、钛合金-钢复合钻柱和铝合金-钢复合钻柱的最小安全比值分别为1.58、1.58和1.59，但采用轻质合金钻杆后，复合钻柱的安全比值较纯钢质钻柱更高，具有明显的可靠性优势。随着复合钻柱横截面位置上移，距离井底长度的增加导致下部钻柱重量增加，复合钻柱的安全比值逐渐降低，但在不同材料钻杆的连接部位，安全比值出现跳变增加，表明在复合钻柱上部使用更高强度材质的钻杆可有效增加钻柱的可靠性，相比于仅使用单一轻质合金钻柱，复合钻柱的可靠性更高。因此，在特深科学钻探中采用轻质合金-钢复合钻柱方案，可提供更为有效的安全性保障，应用潜力巨大。