针对常规外平钻杆在施工大直径定向长钻孔易发生断裂、弯曲黏扣等问题,分析其失效原因,优选了钻杆材料,研制出Ф73mm高韧性高强度钻杆(High Toughness and High Strength Drilling Pipe,HHDP)。通过性能检测和现场试验:钻杆整体抗扭能力达到20kN·m,抗弯能力达到2°/3 m,施工大直径定向长钻孔时,千米扩孔进尺钻具事故率约0.26次/km,约为其他同规格钻杆的18%。

为解决煤矿井下大直径定向长钻孔扩孔时钻杆易发生接头断裂的问题,通过改进接头结构,优选螺纹牙型,试验新材料及其热处理工艺,研制出Ф89 mm高强高韧钻杆。介绍了钻杆设计和关键加工技术,在顾桥矿进行现场试验,共施工7个钻孔,Ф153 mm孔径扩孔总进尺2 309.5 m,最大单孔扩孔深度530 m;Ф220 mm孔径扩孔总进尺651 m,最大单孔扩孔深度506 m;Ф248 mm孔径扩孔总进尺208 m,最大单孔扩孔深度158 m。试验结果表明,该钻杆在煤层顶板高位大直径定向长钻孔施工时具有较好的推