钻柱是钻井的重要工具，它是连通地下与地面的枢纽。在转盘钻井时，靠它来传递破碎岩石所需要的能量，给井底施加钻压，以及循环钻井液等。在井下动力钻井时，井下动力钻具是用钻柱送到井底并靠它来承受反扭矩，同时钻头和动力钻具所需的液体能量也是通过钻柱输送到井底的。
中和点：钻柱下部的钻铤给钻头施加压力，便于破碎岩石，所以承受压力，而上部钻杆要悬挂于大钩水龙头连接件上，承受拉力，所以在钻柱上肯定存在一个不受拉压力的点，叫做中和点。因为钻杆不能受压，所以要保证中和点位于钻铤上。
钻柱的组成：钻柱是钻头以上，水龙头以下部分的钢管柱的总称。它包括方钻杆、钻杆、加重杆，钻铤、各种接头及稳定器等井下工具。
3.2.1 钻杆
钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无缝钢管制成，壁厚一般为9～11 mm。其主要作用是传递扭矩和输送钻井液，并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。因此，钻杆在石油钻井中占有十分重要的地位。
3.2.1.1 钻杆结构与规范
钻杆由钻杆管体与钻杆接头两部分组成。钻杆管体与接头的连接有两种方式：一种是用细丝扣连接，即管体两端都车有细公扣，与接头一端的母细扣相连接，称这种钻杆为有细扣钻杆(见图3-11)；另一种是管体与接头用摩擦焊对焊在一起，称这种钻杆为对焊钻杆(见图3-11)。有细扣钻杆目前已基本淘汰，我国现在生产或进口的钻杆全部为对焊钻杆(无细扣钻杆)[10]。
为了增强管体与接头的连接强度，管体两端加厚。常用的加厚形式有内加厚、外加厚、内外加厚三种(图3-12)。
根据美国石油学会的规定，钻杆按长度分为三类：第一类，5.486～6.706 m(18～22 ft)；第二类，8.230～9.144 m(27～30 ft)；第三类，11.582～13.716 m(38～45 ft)。其中最常用的钻杆尺寸有88.9，114.3，127.0 mm(3 1/2、4 1/2、5 in)三种。
图3-11 钻杆结构示意图
图3-12 钻杆加厚形式
3.2.1.2 钻杆接头及丝扣
钻杆接头是钻杆的组成部分，分公接头和母接头，主要接在钻杆管体的两端。接头上车有丝扣(粗扣)，用以连接各单根钻杆。在钻进过程中；接头处要经常拆卸，接头表面受到相当大的大钳咬合力的作用，所以钻杆接头壁厚较大，接头外径大于管体外径，并采用强度更高的合金钢。丝扣的连接必须满足三个条件，即尺寸相等，丝扣类型相同，公母扣相匹配。
旧API钻杆接头是对早期使用的有细扣钻杆提出来的，分为内平式(IF)、贯眼式(FH)和正规式(REG)三种类型(见图3-13)。内平式接头主要用于外加厚钻杆，其特点是钻杆内径与管体加厚处内径[12]（不明白）。
3.2.1.3 加重钻杆
加重钻杆是用厚壁钢管制造的新型钻柱构件，管体两端和中部有超长的外加厚接头或外加厚段，兼有钻铤和钻杆的功能。它具有以下几个特点：
(1)超长的整体接头可以提供较大的耐磨表面和重量，接头螺纹可以多次修复；
(2)比同尺寸的钻杆重，管体和接头外径与普通钻杆一致，内孔是内平的，内孔直径至少等于钻铤的内径；
(3)中部外加厚段起小型稳定器作用。受压时管体可以挠曲，只有两端和中部加厚段接触井壁，管体本身不受磨损；
(4)耐磨表面是用硬质合金加固的接头，寿命可以延长4倍。
钻柱疲劳失效常发生在钻铤以上数根钻杆上，因为从钻铤过渡到钻杆时断面急剧变化，弯曲应力集中在这部分钻杆上。如果在钻铤和钻杆之间加入加重钻杆，则可以缓和断面的变化，减少应力集中，从而减少钻具事故。另外，与钻铤相比，加重钻杆还有打捞容易、可缩短起下钻时间、搬运方便等优点，并能保持定向井的方位，起到稳斜作用。在大钩负荷和钻压相同的情况下，使用加重钻杆，还可提高钻机的钻深能力
