油田用螺杆钻具.ppt

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1、螺杆钻具常识研讨会成都大漠石油机械有限公司2008年7月动力十足，奋勇直前交流内容1.螺杆钻具简介2.螺杆钻具结构3.使用螺杆钻具注意事项4.螺杆钻具技术发展5.公司简介1.螺杆钻具简介钻井.直井定向井大位移井水平井.钻头钻具钻机钻进示意图1.螺杆钻具简介现代常用的钻井方式:地面转盘驱动地面顶驱驱动井底马达驱动地面驱动+井底马达驱动=复合钻井井底马达包括:螺杆钻具涡轮钻具电动钻具1.螺杆钻具简介螺杆钻具适应于直井、定向井、水平井中的定向造斜，扭方位等井下作业；其中小直径的螺杆钻具还是用于套管开窗及修井。螺杆钻具作为井下动力钻具，有下面几项突出优点：1、增加

2、了钻头扭矩及转速，提高了机械钻速（尤其在深井作业）；2、减少了钻杆和套管的磨损和损坏；3、可准确的进行定向、造斜，纠斜（和定向仪器配合）；1.螺杆钻具简介螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。当高压液体进入钻具时，迫使转子在定子中滚动，马达产生的扭矩和转速通过万向轴传递到传动轴和钻头上，达到钻井的目的。公司产品已形成系列，规格从43mm-286mm，共有23种型号。1.螺杆钻具简介美国50年代中期开始研究螺杆钻具，1962年用于生产。迪纳钻具（Smith公司）、纳维钻具（Shristensen公司）、波斯钻具前苏联1966年开始研制螺杆钻

3、具我国的螺杆钻具生产在80年代中后期开始形成一定规模1.螺杆钻具简介螺杆钻具的基本特性：其转数与泥浆排量成正比，扭矩与钻压成反比；排量一定的情况下钻压增加，扭矩增大，螺杆钻具的压力降也随着增加2.螺杆钻具结构传动轴总成、万向轴总成、马达总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成.旁通阀总成马达总成万向轴总成传动轴总成防掉总成旁通阀总成：旁通和关闭两个位置，在起下钻作业过程中处于旁通位置，使钻柱中泥浆循环绕过马达进入环空，这样起下钻时泥浆不溢于井台上。当泥浆流量和压力达到标准设定值时，阀芯下移，关闭旁通阀孔，此时泥浆流经马达，使其转变成机械能。当泥浆流量值过小或

4、停泵时，所产生的压力不足以克服弹簧力和静摩擦力时，弹簧把阀芯顶起，旁通阀孔又处于开启位置。泥浆泥浆泥浆泥浆泥浆水平井段及泥浆净化不好的情况下推荐使用代用接头，避免泥浆杂质堵卡旁通阀造成不必要的螺杆失效。代用接头旁通阀代用接头：旁通阀与提升短节组合在一起，可缩短井口拆装螺杆时间。提升短节旁通阀提升+旁通阀组合接头旁通阀+提升短节螺杆钻具旁通阀总成：它主要由阀体、阀芯、阀套、弹簧、筛板、密封件、孔用挡圈组成。阀芯阀套筛板阀体隔板隔板密封件弹簧挡圈挡圈防掉接头防掉锁母防掉连杆防掉总成：泥浆泥浆作用：由于异常原因造成壳体断裂、脱扣时，起到防掉的作用；同时使泵压升高

5、，使地面及时发现问题避免造成事故。防掉接头螺杆钻具防掉总成的组成：防掉锁母防掉连杆马达总成：作用:转子在压力泥浆的驱动下，绕定子轴线旋转，完成液体压力能向机械能的转化，为钻头提供动力。螺杆钻具马达总成：定子转子转子与定子相互啮合，是用两者的导程差而形成的螺旋密封线，同时形成密封腔。随着转子在定子中的转动，密封腔沿着轴向移动，不断的生成与消失，完成其能量转换，这就是螺杆马达的基本工作原理。密封舱螺杆钻具马达定子一个导程组成一个密封腔，也称为一级。每级额定工作压降为0.8Mpa,最大压降为额定工作压力的1.3倍，如四级马达，额定压降应为3.2Mpa,最大压降为

6、4.2Mpa。压降超过此值马达就会产生泄漏，转速很快下降，严重时会完全停止转动，甚至造成马达损坏，用户应特别注意。为了确保马达的密封效果，转子与定子之间的配合尺寸与不同井深的温度有关,因此在选择钻具时应尽可能准确地提供给厂家钻具应用场所的井温情况，以便推荐使用松紧配合状态适合的马达。现场使用的泥浆流量应在推荐的范围之内,否则将影响马达效率，甚至马达磨损加快。马达的输出扭矩与马达的压降成正比，输出转速与输入泥浆量成正比，随着负载的增加，钻具的转速有所降低，因此在地面只要根据压力表控制压力，根据流量计控制泵的流量，就可以控制井下钻具的扭矩和转速。定子转子密封舱

7、螺杆钻具马达总成：它由定子和转子组成。定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成。橡胶内孔是具有一定几何参数的螺旋。转子是一根有镀铬硬层的螺杆。定子转子橡胶衬套定子壳体螺杆钻具马达转子的螺旋线有单头和多头之分（定子的螺旋线头数比转子多1）。转子的头数越少，转速越高，扭矩越小;头数越多，转速越低，扭矩越大。我公司可根据用户需求，制造转子头数与定子头数比为1：2、3：4、5：6、7：8、9：10的马达，下图是几种典型马达配合的截面轮廊：1:23:45:67:89:10螺杆钻具此马达的总流量应等于流经马达密封腔流量和流经转子喷嘴流量的总和，每种规格的马达都有其推荐的最大

8、和最小流量值。如果流量过大，转子会超速运转，定子和转子会出现提前损