山西风雷螺杆钻具使用手册

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1、螺杆钻具使用手册1．产品概述金山螺杆钻具是以钻井液压为动力的一种井下动力钻具，其核心动力部件为一容积式马达。该钻具结构简单、操作方便、性能可靠。钻具以油基泥浆、乳化泥浆和粘土泥浆等各种钻井液为动力液，适应性强，可进行水平井、丛式井等特殊井的钻进，能大大提高钻井的速度和经济效益。螺杆钻具与传统的转盘带动钻杆钻进相比有以下优点：■钻井液输入流量与钻具输出转速成正比。■钻具输出扭矩与钻井液通过马达产生的压力降呈线性关系。■钻具旋转动力只用来驱动钻头，减少钻杆磨损，简化操作，提高钻井精度，节约钻井动力。■钻具输出转速低、扭矩大、纯钻时间长。■钻具采用多列推

2、力向心球轴承组，耐高压、进尺快。■钻具采用镶焊硬质合金径向轴承，使用寿命长。■钻头水眼压降高达7.0MPa，钻头水马力大，冲洗钻头干净，可防止钻头泥包。2．结构及工作原理螺杆钻具由以四部分组成：：：2.1旁通阀组件旁通阀组件位于马达组件上端，在下钻时允许环空（钻柱与井壁的环形空间）的钻井液由旁通孔灌入钻柱，起钻时，钻柱内的泥浆从旁通孔泻入环空，使钻井液不溢于井台上。当无循环时，弹簧弹力使阀芯位于上部位置，此时旁通孔开启，钻井液可流入钻柱或从钻柱内流出。阀芯动作取决于钻井液的排量，当排量达到一定值时，液压力克服弹簧弹力使阀芯下移，此时旁通孔封闭，钻井

3、液流经马达。如果停泵，弹簧弹力再将阀芯顶回原来的上部位置，旁通孔又被开启。2.2马达组件螺杆钻具采用多级容积式马达。马达组件由定子、转子组成。定子是金属壳体与内衬有橡胶多瓣螺旋内腔的组合。转子表面呈螺旋状并镀有一层防腐耐磨材料。定子与转子组成马达副，转子在定子内形成许多连续的互不相通的密封空腔。当压力液体进入马达时，在转子的螺旋面上产生转动力矩，迫使转子在定子内作行星运动，从而使液压能转换为机械能。螺杆钻具马达中一个定子导称为一级，每一级一般承压0.7~0.9MPa，钻具液马达多为3~5级马达，一般钻具液马达承压在2.1~4.5MPa之间，超过最佳

4、压降承受范围后，承压愈高，则马达漏损愈严重，输出转速降低，加剧马达冲蚀损坏。用户可根据钻井工艺的需要由附录性能参数表中选取适用的螺杆钻具。2.3万向节组件万向节组件的作用是将转子与传动轴连接起来，将转子的行星运动转换成传动轴的定轴转动，从而传递马达的输出扭矩及轴向负载。我公司所用万向节采用花瓣式结构，其结构紧凑，传递扭矩大，使用寿命高。钻具使用后，应立即拆卸，检查万向节，如磨损量超过维修标准及时更换，否则会因为万向节的使用过度致使钻具无法正常工作。2.4传动轴组件传动轴组件是螺杆钻具的重要部件之一，其作用是：将钻压及扭矩传递给钻头。由马达流出的绝大

5、部分钻井液通过传动轴内孔经钻头眼喷出以利于冷却清洗钻头和循环泥浆；而另一少部部分泥浆则通过上、下径向轴承和多列推动向心球轴承组从传动轴外侧流出，用来冷却和润滑轴承系统。图5所示的传动轴组件由多列推力向心球轴承组承担轴向力，由镶焊硬质合金的径向轴承承受径向负荷，提高了钻具的耐磨性和寿命指标，提高了钻头水眼压力降，增加了钻头水马力。钻头水眼压降范围一般在1.5~7.0MPa。3．螺杆钻具产品管号及弯度标识位置说明我公司螺杆钻具产品代号及产品管号在旁通阀组件上的轴向印记槽内，产品编号为FLXXXXXX形式。标识位置如下图所示，弯度以环形槽形式标识在弯壳体

6、下弯段，环形槽分宽槽（宽度5mm）和窄槽（宽度2mm），每一宽槽表示一度，每一窄槽表示15’，总弯度为累加值。4．使用要求4.1钻具型号、、、结构及使用参数要求、结构及使用参数要求钻具性能参数表中已较全面的列出了钻具使用参数要求，用户可根据不同钻井工艺的需要选择不同型号的螺杆钻具。4.2钻井液要求钻具对于各种钻井液都能有效的工作，包括油基泥浆、乳化泥浆和粘土泥浆等。钻井液粘度和比重对钻具的影响不明显，但钻井液中的沙粒等质杂会影响钻具的性能和寿命，加速轴承系统的损坏和马达定子的磨损。因此钻井液中固体含量必须控制在0.5%以下。钻具的型号不同其输入流量

7、范围也不同，每种钻具只有在性能参数表规定的流量范围内，钻具才能有较高的效率。一般情况下，输入流量范围的中间值才是钻具最佳输入注意流量。4.3钻井液压力要求钻具组合中钻头未接触井底时，排量不变，则通过钻具的钻井液压力降不变，此时的泵压称为循环泵压，由立管压力表观测，随着钻头缓慢接触井底进行打钻，钻压增高，则立管压力随之增加，此时的泵压称为打钻泵压。打钻泵压可用以下公式来控制操作：打钻泵压=循环泵压+钻具负载压降。钻具工作中打钻泵压在推荐范围内时，钻具产生最大扭矩，继续增加钻压，则泵压势必增加，马达可能会滞动。因此，适当并且稳定的泵压，是使螺杆钻具正常

8、工作并防止钻具内部损坏的必要条件。钻具的输出扭矩与钻井液流经马达产生的压降成正比，输出转速与输入流量成正比。排量一定时，扭