钻杆主要是为了向井底的钻头传递破坏岩层的压力、扭矩以及转速所使用的一种工具。用来输送泥浆所需要的介质的通道，同时也是完成提取岩心以及处理事故等的基本手段。钻杆在矿井内工作的环境非常的复杂，所以一般是设计整个钻井中比较薄弱的环节。所以钻杆的设计就显得尤为重要。

而且现如今随着科技的发展，石油和天然气的消耗正在不断的加大。所以开采更深的矿井变得越来越有必要了。而深井的增多就会导致对钻杆的要求越来越高了所以我们对钻杆的性能指标有了更新的要求。

近几年发展的几种钻杆新产品包括:超高强度钻杆(如Vamp;M研制的MW-V-170)、高韧性钻杆(如Grant的S135TM高韧性钻杆)、限制屈服强度钻杆(Vamp;M公司的MW-CE-75和Mw-CX-95适用于酸性环境油气田)、强酸性环境用钻杆(Vamp;M公司研制的MW-CS-95，Grant的XD-105等)、高抗扭接头钻杆、智能钻杆(此项技术还处于试验阶段，大面积的推广应用还需要时间)。 随着超深并技术的不断发展，即使是标准规定的S-135最高钢级钻杆也不能满足井深的要求，超高强度钻杆应运而生。中国石油渤海装备公司第一机械厂首批下线的V150高钢级6-5/8英寸国产高强度钻杆已成功应用到国内高难度项目。 渤海装备公司第一机械厂抓住项目需求的契机，强化科技合作模式，联合中国石油管材研究院、天津钢管集团、渤海装备石油专用管材公司共同攻关，采用国产原材料和先进的墩粗、摩擦焊接工艺，成功研制出V150高钢级6-5/8英寸钻杆产品。经国家石油管材质量监督检验中心检测，该产品各项性能均满足订货技术指标。

但是这些金属材料会使得钻杆的质量大大加大，所以我们选择碳纤维复合材料来解决这些问题。复合材料钻杆具有许多潜在的优势，包括质量轻、高的强度质量比、超高的抗腐蚀能力、具有无磁特性以及增强的抗疲劳能力。这样能使地面装置体积和所需经费大大减少。

目前阻碍复合钻杆用于超深井的一个主要问题是无法耐高温，在高温的情况下常规的环氧树脂会融化。所以我的主要目标主要目标就是设计出轻量化并且可以耐高温的钻杆，再能满足技术参数的前提下，尽量减少成本。使碳纤维复合材料能真正的大量用于石油钻探，达到节约成本和方便运输等目的。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容：

对钻杆结构进行分析

确定钻杆结构

确定碳纤维复合材料钻杆的铺层设计

确定碳纤维复合材料钻杆的连接设计