螺杆钻具使用说明书 2
螺杆钻具中文使用手册
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螺杆钻具中文使用手册 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998中成-钻具使用手册大港油田集团中成机械制造有限公司DagangOilfieldGroupZhongchengMachineryManufacturingCo.,Ltd.第一章、序言中成-螺杆钻具是靠泥浆提供动力的井下动力钻具,它与传统转盘带动钻杆钻进方法比较,有很多优点:1.增加钻头的转速。
2.增加钻头扭矩的功率,因而增加进尺率。
3.井底直接提供动力,因而减少钻杆的磨损和损坏。
4.可准确地造斜、定向、纠偏。
5.可钻水平井、从式井,显着提高钻井的经济效益。
6.寿命长,也能进行周期较长的延伸井段和直井钻进。
就是这些优点才促使螺杆钻具得到了迅速发展。
我公司在1985年全套引进美国史密斯公司—SmithDYNA-DRILL三条生产线,即包括生产制造与整机装配生产线、热处理可控气氛生产线,以及定子橡胶生产线。
可生产DYNA-DRILLD500、D1000、F2000三个系列螺杆钻具,在经历了引进、消化和吸收的发展过程后,今天的大港油田集团中成制造有限公司已经能够独立生产和开发适用于各种用途的各种规格系列的螺杆钻具。
在质量体系保障上,是国内螺杆钻具生产厂家最先通过GB/T1900-1994-ISO9001:1994标准的企业,也是通过中国计量局ISO10012计量检测体系认证的企业。
本手册主要介绍我厂螺杆钻具的工作原理、性能、使用要求及注意事项,为用户更好地使用我厂钻具,提供了依据。
第二章操作计划和考虑一螺杆钻具的工作原理螺杆钻具是以油基泥浆、浮化泥浆及粘土泥浆等作动力液,是一种把液体压力能转换为机械能的容积式井下动力钻具。
当泥浆泵产生的高压泥浆流经旁通阀进入马达时,转子在压力泥浆的驱动下绕定子的轴线旋转,马达产生的扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头,从而实现钻井作业。
二中成—螺杆钻具的组成及工作原理中成-钻具主要由四部分组成:(见图1)·旁通阀总成·马达总成·万向轴总成·传动轴总成(旁通阀总成上部的提升短节,未按部件计算,订货时可由用户提出。
螺杆钻具使用手册
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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.
内,钻具才有较高的效率.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 钻井液压力要求钻井液压力要求钻井液压力要求钻井液压力要求
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
■ 清洗和检查旁通阀的每个零件,发现沟槽,镀层剥落的零件应加以更换,同时更换
全部O型橡胶密封圈.
■ 筛网孔出现冲蚀现象应立即更换.
■ 弹簧使用200小时后应立即更换.
■ 安装时内部零件表面均应涂上润滑油.
■ 装配后,应活动阀芯数次,不应有卡阻现象.
6.3 马达组件的维修保养马达组件的维修保养马达组件的维修保养马达组件的维修保养
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范围也不同,每种钻具只有在性能参数表规定的流量范围
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
螺杆钻具使用规程
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螺 杆 钻 具 使 用 规 程一、螺杆钻具的选择(1)根据井眼大小确定使用螺杆钻具的尺寸(见表1)。
(2)根据所施工井眼类型和所设计造斜率的大小来选用螺杆钻具类型:直螺杆、单弯、双弯(同向双弯和异向双弯),进一步确定其长度、弯壳体度数、稳定器外径及稳定器数量。
(3)用于复合钻进的弯壳体螺杆的度数应根据井眼尺寸的大小来定,只要所选弯壳体螺杆的弯曲点绕井眼轴线的公转半径R ≤φ/2(Φ为钻头直径mm ),就不会导致井眼扩大。
R 的计算如下:2/)]}cos /(sin [sin{arctan 1212d L L L L R ++=γγ 式中R :弯壳体的弯曲点绕井眼轴线的公转半径 mm L 1:钻头到弯曲点的长度 mL 2:弯曲点至其上第一个切点或至上稳定器的长度mγ:弯壳体的弯曲度数 ° d :弯壳体外壳直径 mm(4)对于井底温度比较高的特殊井,选用耐高温的螺杆钻具(常规螺杆的耐高温指标为120°)。
(5)相同排量下,螺杆钻具马达转子的头数越多,自身转数越低,产生的扭矩越大,反之螺杆马达转子的头数越少,自身转数越高,产生的扭矩越小。
如果使用螺杆的井段地层较软,应该选用头数较少,发挥螺杆高转速的特性,从而获得较高的机械钻速,反之,相对较硬的地层,尽量选择多头,从而保证井下有较大的扭矩,适应现场需要为原则。
马达转子头数多少决定了该型号螺杆的一个转速和扭矩的基本特征。
而螺杆实际输出转数由马达头数的多少、螺杆马达的设计参数、实际输入流量、马达井下负载大小等综合因素决定。
可以结合实际情况优选更适合现场的螺杆钻具。
表1 不同井眼尺寸对应的螺杆公称外径型号二、螺杆钻具对钻头的要求(1)采用螺杆钻具钻进时间不长的作业,如定向造斜、侧钻、纠斜等,选用适合于高速旋转的牙轮钻头。
(2)采用螺杆钻具钻进时间较长的作业,如水平井、大斜度井等需要采用复合钻进的作业,选用适合于定向造斜用的PDC钻头。
(3)合理选择钻头水眼,保持一定的钻头压降。
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螺 杆 钻 具 使 用 规 程一、螺杆钻具的选择(1)根据井眼大小确定使用螺杆钻具的尺寸(见表1)。
(2)根据所施工井眼类型和所设计造斜率的大小来选用螺杆钻具类型:直螺杆、单弯、双弯(同向双弯和异向双弯),进一步确定其长度、弯壳体度数、稳定器外径及稳定器数量。
(3)用于复合钻进的弯壳体螺杆的度数应根据井眼尺寸的大小来定,只要所选弯壳体螺杆的弯曲点绕井眼轴线的公转半径R ≤φ/2(Φ为钻头直径mm ),就不会导致井眼扩大。
R 的计算如下:2/)]}cos /(sin [sin{arctan 1212d L L L L R ++=γγ 式中R :弯壳体的弯曲点绕井眼轴线的公转半径 mm L 1:钻头到弯曲点的长度 mL 2:弯曲点至其上第一个切点或至上稳定器的长度mγ:弯壳体的弯曲度数 ° d :弯壳体外壳直径 mm(4)对于井底温度比较高的特殊井,选用耐高温的螺杆钻具(常规螺杆的耐高温指标为120°)。
(5)相同排量下,螺杆钻具马达转子的头数越多,自身转数越低,产生的扭矩越大,反之螺杆马达转子的头数越少,自身转数越高,产生的扭矩越小。
如果使用螺杆的井段地层较软,应该选用头数较少,发挥螺杆高转速的特性,从而获得较高的机械钻速,反之,相对较硬的地层,尽量选择多头,从而保证井下有较大的扭矩,适应现场需要为原则。
马达转子头数多少决定了该型号螺杆的一个转速和扭矩的基本特征。
而螺杆实际输出转数由马达头数的多少、螺杆马达的设计参数、实际输入流量、马达井下负载大小等综合因素决定。
可以结合实际情况优选更适合现场的螺杆钻具。
表1 不同井眼尺寸对应的螺杆公称外径型号二、螺杆钻具对钻头的要求(1)采用螺杆钻具钻进时间不长的作业,如定向造斜、侧钻、纠斜等,选用适合于高速旋转的牙轮钻头。
(2)采用螺杆钻具钻进时间较长的作业,如水平井、大斜度井等需要采用复合钻进的作业,选用适合于定向造斜用的PDC钻头。
(3)合理选择钻头水眼,保持一定的钻头压降。
使用螺杆钻具操作规程
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使用螺杆钻具操作规程DHM MANUAL1入井前检查。
1 CHECKING BEFORE TRIPPING IN1.1检查规格型号,记录系列号等相关数据。
1.1 CHECK TYPE AND SPECIFICATION, RECORD SERIEL NUMBER AND RELATING DATA1.2 检查丝扣、外观等有无损坏。
1.2 CHECKING THREAD AND OUTLOOK1.3 检查旁通阀是否工作正常。
1.3 CHECK BYPASS V ALVE1.4 如果是弯螺杆需检查其弯度及弯向是否与其标记方向一致。
1.4 CHECK THE MOTOR BENT WHICH IS WHAT YOU WANT1.5 丈量长度和内外径并做好记录。
1.5 MEASURE LENGTH AND RECORD OD &ID2 入井使用。
2 DHM IN HOLE MANUAL2.1 螺杆钻具入井前要在井口进行试运转,并记录压降。
正常压降为300psi(145psi=1M)左右,如果压降不正常不得入井。
试螺杆时不得带钻头。
2.1 CHECKING MOTOR BEFORE PUTTING IN HOLE RECORD PRESURE DROP ,ORDINARY, IT SHOULD BE 300 PSI. IFPRESSURE DROP IS ADNORMAL, THE DHM CAN NOT BE PUT IN HOLE. WITHOUT BIT WHILE TESTING MOTOR.2.2 下钻时控制下放速度,遇阻时应开泵循环划眼时视井下情况,间断转动钻具防止划出新井眼。
2.2 CONTROL SPEED WHILE PUTTING DOWN ,WHEN BLOCK, WE SHOULD PUMP ON AND FLUSH ACCORDINGLY, BUT TRY ALL THE BEST NOT TO DRILL A NEW HOLE2.3 下钻到底开泵正常后记录排量、泵压。
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)
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3.2.1 中空转子马达
为了增加钻头的水马力和泥 浆的上返速度,将转子加工成为 带喷咀的中空转子。此马达的总 流量应等于流经马达密封腔流量 和流经转子喷咀流量的总和,每 种规格的马达都有其推荐的最大 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 出现提前损坏,如果流量过小, 马达将停止转动。因此在选择转 子喷咀尺寸时,应确保马达密封 腔流量始终保持或高于最小推荐 流量值,这样才能使马达正常运 转。
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economic efficiency.
2、Principle
Screw drill is a kind of downhole dynamic drilling tool upon the power of drilling mud. Mud stream from the outlet of mud pump flows through a by-pass valve into the motor. This stream produces pressure loss at both inlet and outlet of the pump, to push the rotor into rotating, and to transmit the torque and speed onto the bit. The screw drill property mainly depends upon its property parameters
螺杆钻具使用规程
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螺杆钻具使用规程1范围螺杆钻具的技术参数、下井前的检查、下钻、钻进、起出及现场交接的使用规程。
2螺杆钻具的技术参数和型号说明及螺杆组成示意图2.1螺杆钻具的技术参数根据每次国民油井公司所发钻具参数为准。
2.2螺杆钻具的型号说明:2.3螺杆组成示意图螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具,其由传动轴总成、马达总成、万向轴总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成 .泥浆泵输出的泥浆,流经旁通阀进入马达.在马达进出口形成一定压差推动马达的转子旋转,并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。
螺杆钻具的性能主要取决于马达总成。
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。
它有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不经过马达进入环空,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。
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。
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。
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,应特别注意。
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。
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)
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1、前言上海奥森油田服务有限公司为渤海石油有限公司(天津)钻井部提供螺杆钻具设备服务,与此同时联同各油田、科研院所,在消化国内外先进技术,结合我国国情的基础上,开发和制造出多种型号的螺杆钻具,能为油田提供满意服务。
本手册主要介绍螺杆钻具的性能和使用要求以及注意事项,便于用户更好地了解我公司的钻具,结合钻井的需要,选好、用好、维护好钻具,发挥其应有的技术性能,提高钻井经济效益。
2.螺杆钻具工作原理螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下动力钻具。
泥浆泵泵出的泥浆液流经旁通阀进入马达,在马达进出口处形成一定压差推动马达的转子旋转,并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。
螺杆钻具的性能主要取决于螺杆马达的性能参数。
3.螺杆钻具的组成螺杆钻具由旁通阀、马达、万向轴和传动轴四大总成组成(如图1)表 1 Table 15LZ165X7.0Y BH 5LZ165X14.0 BH q = 8.5 5LZ197X7.0Y BH 5LZ197X14.0 BH q= 14.0 5LZ120X7.0Y BH q = 5.0 5LZ95X7.0Y BHq = 2.6按以上推荐计算公式,用户可以根据使用需要随时更换不同直径的喷咀,从而达到理想的效果。
Based on the above recommended equation, the customers can timely change different diameter nozzles according to the actual demand, so as to reach ideal effect.3.3 万向轴总成万向轴的作用是将马达的行星运动转变为传动轴的定轴转动,将马达产生的扭矩及转速传递给传动轴至钻头。
万向轴大多采用瓣形,也有采用挠轴形式的。
渤海启明钻具的瓣型万向轴采用线切割技术制成,切口平行度高,粗糙度可达且不破坏金属化学成分,因此使用寿命高、机械损失小(如图4)。
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)
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螺杆钻具使用手册(中英文对照版)的有效工作流量范围,建议按推荐参数进行选择,否则会降低钻具的工作效率和使用寿命。
的有效工作流量范围,建议按推荐参数进行选择,否则会降低钻具的工作效率和使用寿命。
5. 7钻井液压力与钻压的特点:钻具进行空运转时,若保持泥浆流量不变,钻具与钻头的压降为一个常数,该值随钻具型式和规格的不同而有所不同。
钻具工作时,随着钻压逐步增加,钻井液循环压力逐渐上升,该压力的增量与钻压或钻进所需扭矩的增量成正比,当达到最大推荐值时,产生最佳扭矩。
继续增加钻压,当循环钻井液在马达两端产生的压降超过最大设计值时,钻具将发生泄漏。
正常工作时,表压随钻压的增减而升降。
如果泵压表突然增加了几兆帕,继续增加钻压,泵压不再增加,这说明钻具发生了泄漏,此时钻具定子与转子间密封破坏,钻井液通过破坏的马达密封腔从钻头水眼中流出。
当因故障卡钻时,钻井液在钻具制动情况下,仍可以继续循环流过钻具。
一旦钻具发生制动,应迅速将钻具提离井底降低钻压,因为钻井液长时间流过不转的马达会使钻具严重损坏。
另外,要使钻具获得最佳工作效率,应将钻具两端的压差控制在推荐参数范围内。
5. 8预先进行必要的水利计算:钻井作业时,由泥浆泵泵岀的钻井液依次经立杆、水龙头、方钻杆而进入钻杆、钻铤、无磁钻铤、钻具(马达)、钻头水眼及环空而返回地面。
在钻井液不断循环过程中,由于钻井液本身的摩擦和钻井液与管壁、rate. It is advised to choose the range according to the recommended parameters. Otherwise, it may shorten the screw drill ' s working efficiency and running life.Features of Drilli ng Fluid and Drilli ng Weight: When screw drill is in idle working condition, if keeping fluid flow rate un cha nged, the pressure loss caused by both bit and screw drill shall be a constant value. This value changes with the differenee of drill model and specification. As screw drill is running, fluid recycling pressure will gradually in crease with gradual rise of drilli ng weight. The in creme nt of pressure is proporti onalto the torque in creme nt n eeded by drilli ng weight and stripp ing in. When it reaches the maximum recomme nded value, optimum torque shall be produced. If drilling weight goes on rising, whe n the pressure loss of recycli ng fluid at both ends of motor is over maximum desig n value, leakage shall occur from the screw drill. In normal operation, the gauge pressure rises with the drilling weight up and down. If the gauge shows sudden rise of temperature to several Mpa, when the drilling weight goes on in creas ing, pump pressure shall no Ion ger in crease. This in dicates there occurs some leakage from screw drill. The seal between stator and rotor may be changed, and fluid may be flowing out from bit nozzle while going through the damaged seal cavity. When it is stick ing due to this problem, fluid is still recycli ng through screw drill since screw drill brak ing. Once screw drill brakes, it shall be quickly lifted away from the hole bottom to reduce drilling weight, since screw drill may be seriously damaged with fluid flowing through the idle motor for Ion ger time.Additi on ally, the pressure loss at the bottom ends of screw drill shall be con trolled withi n the recomme nded range, to ensure screw drill in optimum working efficie ncy and running life.Early Hydraulic Calculation: In drilling operation, the pumped mud flows successively through riser, swivel, kelly into drill pipe, collar, non-mag netic collar, motor ,bitnozzle and annular space, and upwards to the surface. During recycling, the loss caused from the friction of fluid its own and the friction of fluid onto the pipe wall, hole wall an d/or partial flow will con sume a certa in en ergy.井壁的摩擦及各局部流动造成的损失,皆需消耗一定的能量。
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中成-钻具使用手册大港油田集团中成机械制造有限公司Dagang Oilfield Group Zhongcheng Machinery Manufacturing Co.,Ltd.2004.10第一章、序言中成-螺杆钻具是靠泥浆提供动力的井下动力钻具,它与传统转盘带动钻杆钻进方法比较,有很多优点:1.增加钻头的转速。
2.增加钻头扭矩的功率,因而增加进尺率。
3.井底直接提供动力,因而减少钻杆的磨损和损坏。
4.可准确地造斜、定向、纠偏。
5.可钻水平井、从式井,显著提高钻井的经济效益。
6.寿命长,也能进行周期较长的延伸井段和直井钻进。
就是这些优点才促使螺杆钻具得到了迅速发展。
我公司在1985年全套引进美国史密斯公司—Smith DYNA-DRILL三条生产线,即包括生产制造与整机装配生产线、热处理可控气氛生产线,以及定子橡胶生产线。
可生产DYNA-DRILL D500、D1000、F2000三个系列螺杆钻具,在经历了引进、消化和吸收的发展过程后,今天的大港油田集团中成制造有限公司已经能够独立生产和开发适用于各种用途的各种规格系列的螺杆钻具。
在质量体系保障上,是国内螺杆钻具生产厂家最先通过GB/T1900-1994-ISO9001:1994标准的企业,也是通过中国计量局ISO10012计量检测体系认证的企业。
本手册主要介绍我厂螺杆钻具的工作原理、性能、使用要求及注意事项,为用户更好地使用我厂钻具,提供了依据。
第二章操作计划和考虑一螺杆钻具的工作原理螺杆钻具是以油基泥浆、浮化泥浆及粘土泥浆等作动力液,是一种把液体压力能转换为机械能的容积式井下动力钻具。
当泥浆泵产生的高压泥浆流经旁通阀进入马达时,转子在压力泥浆的驱动下绕定子的轴线旋转,马达产生的扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头,从而实现钻井作业。
二中成—螺杆钻具的组成及工作原理中成-钻具主要由四部分组成:(见图1)·旁通阀总成·马达总成·万向轴总成·传动轴总成(旁通阀总成上部的提升短节,未按部件计算,订货时可由用户提出。
螺杆钻具使用说明书【精选文档】
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DT螺杆钻具使用说明书A螺杆钻具标识说明□□×□□—-□□□□□钻具型式—钻具规格(外径mm)×钻头压降-改进次数—D:单弯钻具 T:同向双弯钻具 S:异向双弯钻具 P:大偏移同向双弯钻具 J:绞接钻具无:直型钻具K:可调角度钻具无:固定弯角钻具W:带稳定器钻具无:不带稳定器钻具F:中空分流钻具无:不分流钻具G:允许最高工作温度(150º) 无: 允许最高工作温度(120º)常规螺杆钻具主要由以下部件组成:1)旁通阀总成2)马达总成3)万向轴总成4)传动轴总成在常规螺杆钻具的基础上还可提供以下特殊用途部件以组成满足各种钻井需要的导向螺杆钻具:1)定向接头;2)弯接头;3) 特殊马达(中空分流`耐高温`大功率马达);4)万向轴弯壳体(0—3.5º间的固定角度,单弯螺杆钻具用);5) 可调角度弯壳体(可调螺杆钻具用);6)传动轴上轴承壳稳定器(直棱`螺旋或对称`非对称及垫块等形式);7)可换稳定器(部分型号有);8) 壳体防掉装置(根据需要有)。
B螺杆钻具工作原理螺杆钻具是一种容积式井底马达(PDM)。
高压钻井液由钻杆进入螺杆钻具后,液体的压力迫使转子旋转,从而把扭矩传递到钻头上,达到钻井的目的.C螺杆钻具结构及其作用2)螺杆钻具主要部件如下:旁通阀总成;马达总成;万向轴总成(有花瓣式和挠轴式两种结构供选择);传动轴总成;导向总成(花瓣式`挠轴花瓣式`可调式三种结构供选择)。
c—1旁通阀总成旁通阀总成安装在螺杆钻具的最上部,其作用是:a)下钻时使钻井液进入钻柱内从而减少下钻阻力;b)起钻时使钻柱内的钻井液流入环空从而避免钻井液溢于井台.当泥浆泵启动后,高压泥浆流经旁通阀总成,推动阀芯向下运动,压缩弹簧,关闭旁通孔,使所有泥浆都流经马达。
当泥浆泵关闭后,阀芯在弹簧的作用下向上运动,开启旁通孔,允许钻井液通过旁通孔进入钻柱内或由钻柱流入环空.c—2马达总成马达总成是螺杆钻具的核心,它的作用是把高压液体能转换为旋转的机械能。
螺杆钻具使用规程
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螺杆钻具使用规程1范围螺杆钻具的技术参数、下井前的检查、下钻、钻进、起出及现场交接的使用规程。
2螺杆钻具的技术参数和型号说明及螺杆组成示意图2.1螺杆钻具的技术参数根据每次国民油井公司所发钻具参数为准。
2.2螺杆钻具的型号说明:2.3螺杆组成示意图螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具,其由传动轴总成、马达总成、万向轴总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成 .泥浆泵输出的泥浆,流经旁通阀进入马达.在马达进出口形成一定压差推动马达的转子旋转,并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。
螺杆钻具的性能主要取决于马达总成。
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。
它有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不经过马达进入环空,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。
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。
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。
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,应特别注意。
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。
钻具使用说明书
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螺杆钻具7LZ172 x 7.0-1.0°使用说明书盐城市恒通石油机械制造有限公司螺杆钻具型号产品的型号表示说明如下:C 7 LZ 172 * 7.0 II -D K W F G其中“C”表示:马达形式(C-长马达、D-短马达、省略-常规马达)“7”表示:转子头数“LZ”表示:螺杆钻具产品代号“172”表示:螺杆钻具规格(直径,mm)“7.0”表示:允许使用的转子水眼压降(MPa)“II”表示:允许改进次数“D”表示:弯钻具弯角形式:D-单弯(弯接头或弯壳体)P-大偏移距同向双弯(弯接头+单弯壳体)T-同向双弯S-异向双弯(DTU)J-铰接钻具无-直钻具“K”表示:K-可调弯壳体钻具结构形式省略-固定弯壳体钻具结构形式“W”表示:稳定器(W-传动轴壳体带稳定器;省略-不带稳定器)“F”表示:转子中空分流(F-转子中空分流;省略-转子非中空)“G”表示:钻具耐温特性(G-耐温150℃;省略-耐温120℃)一使用要求1.钻井液要求螺杆钻具对于各种泥浆都能有效地工作,包括油基泥浆、乳化泥浆和粘土泥浆,甚至清水等。
泥浆粘度和比重对钻具的影响很小,但对整个系统的压力有直接影响,如果推荐排量下的压力大于额定泵压值,就得减少泥浆排量,或者有必要降低通过钻具和钻头的压力降。
泥浆中的砂粒等杂质会影响钻具性能,加速轴承和马达定子的磨损,因此泥浆中含砂量必须控制在1%以下。
每种型号的钻具都具有自身的输入流量范围,只有在此范围内钻具才能有较高的功率,一般应取输入流量范围的中间值为最佳输入流量值。
2.泥浆压力要求钻具悬空时,排量不变,则通过钻具的泥浆压力降也不变,随着钻头接触井底钻压增加时,泥浆循环压力增加,泵压也增加,司钻可用以下公式控制操作:打钻泵压=循环泵压+钻具负载压降循环泵压就是钻具没有接触井底时泵压,也叫离底泵压,钻具加大扭矩,泵压就要上升,这时压力表的读数就叫打钻泵压。
离底泵压不是一个常数,它随井深和泥浆的特性变化而变化,但实际操作中,无必要随时测取循环泵压的精度值,一般取每次接单根后的离底泵压为近似值,这样做完全可以满足公式的精度要求。
螺杆钻具使用说明书
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螺杆钻具使用说明书石油机械制造有限公司chenyinhai@地址:号电话:0 传真:01螺杆钻具使用说明一、结构及原理:螺杆钻具主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成四部分组成。
钻具通过转子和定子将高压液体的能量转变成机械能,当高压液体通过钻具内孔进入钻具后,旁通阀关闭,从而进入转子与定子形成的各个密封腔,液体在各腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动,转子在沿自身轴线转动的同时,还绕与转子轴线平行,并与一偏心距的定子中心线公转,这就是所谓的螺杆钻具的行星传动原理,由于转子和定子都采用反向螺旋线,因而转子绕定子轴线作逆时针转动,并以自身轴线作顺时针转动带动钻头旋转。
钻具的输出扭距与高压液体流经马达的压力降成正比;输出转速与输出排量成正比。
1.1旁通阀总成:旁通阀由阀体、阀芯、阀套、弹簧及“O”圈组成,其作用是在起下钻时沟通钻柱内外工作液通道,当无循环时,弹簧使阀芯处于原始位置,此时旁通孔道开启,当泥浆排量达到一定值时液压力克服弹簧力,使阀芯移动,此时旁通孔封闭,泥浆流进马达,如果停泵,弹簧再将阀芯顶回到原来位置旁通孔道又被开启,使钻柱内与环空中的工作液连通。
1.2马达总成:马达为多级容积式马达,由定子和转子组成。
定子是优质合金钢外壳和内衬橡胶组成,橡胶内腔为左螺旋面型腔,具有耐油、耐磨、耐高温(定子安全工作温度-29~120℃、-29~150℃);转子经热处理无应力的合金钢制成,表面镀了一层硬铬,以防钻井液体的磨损及腐蚀。
转子与定子型腔组成许多连续的互不相通的密封腔,当工作液进入马达时,工作液的液能转变为机械能,在转子的螺旋曲面上形成动力距,迫使转子在定子内作行星运动。
1.3万向轴总成:万向轴部件由万向轴壳体和万向轴组成,壳体的上下端分别与马达定子与传动轴壳体相连接,万向轴上下端分别与马达转子、传动轴相连接,主要作用是将马达产生的扭距和转速传递给轴承总成的传动轴及钻头,它将转子的行星运动转变为传动轴的定轴转动,万向轴经特殊加工而成,使驱动更圆滑,恒速而摩擦更小,振动更小,这一结构形式有效地完成了能量、运动的转换、能量的传递这三个重要环节。
螺杆钻具使用规程
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螺 杆 钻 具 使 用 规 程一、螺杆钻具的选择(1)根据井眼大小确定使用螺杆钻具的尺寸(见表1)。
(2)根据所施工井眼类型和所设计造斜率的大小来选用螺杆钻具类型:直螺杆、单弯、双弯(同向双弯和异向双弯),进一步确定其长度、弯壳体度数、稳定器外径及稳定器数量。
(3)用于复合钻进的弯壳体螺杆的度数应根据井眼尺寸的大小来定,只要所选弯壳体螺杆的弯曲点绕井眼轴线的公转半径R ≤φ/2(Φ为钻头直径mm ),就不会导致井眼扩大。
R 的计算如下:2/)]}cos /(sin [sin{arctan 1212d L L L L R ++=γγ 式中R :弯壳体的弯曲点绕井眼轴线的公转半径 mm L 1:钻头到弯曲点的长度 mL 2:弯曲点至其上第一个切点或至上稳定器的长度mγ:弯壳体的弯曲度数 ° d :弯壳体外壳直径 mm(4)对于井底温度比较高的特殊井,选用耐高温的螺杆钻具(常规螺杆的耐高温指标为120°)。
(5)相同排量下,螺杆钻具马达转子的头数越多,自身转数越低,产生的扭矩越大,反之螺杆马达转子的头数越少,自身转数越高,产生的扭矩越小。
如果使用螺杆的井段地层较软,应该选用头数较少,发挥螺杆高转速的特性,从而获得较高的机械钻速,反之,相对较硬的地层,尽量选择多头,从而保证井下有较大的扭矩,适应现场需要为原则。
马达转子头数多少决定了该型号螺杆的一个转速和扭矩的基本特征。
而螺杆实际输出转数由马达头数的多少、螺杆马达的设计参数、实际输入流量、马达井下负载大小等综合因素决定。
可以结合实际情况优选更适合现场的螺杆钻具。
表1 不同井眼尺寸对应的螺杆公称外径型号二、螺杆钻具对钻头的要求(1)采用螺杆钻具钻进时间不长的作业,如定向造斜、侧钻、纠斜等,选用适合于高速旋转的牙轮钻头。
(2)采用螺杆钻具钻进时间较长的作业,如水平井、大斜度井等需要采用复合钻进的作业,选用适合于定向造斜用的PDC钻头。
(3)合理选择钻头水眼,保持一定的钻头压降。
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螺杆钻具使用说明书江苏长城石油装备制造有限公司手机:137 **** ****螺杆钻具使用说明一、结构及原理:螺杆钻具主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成四部分组成。
钻具通过转子和定子将高压液体的能量转变成机械能,当高压液体通过钻具内孔进入钻具后,旁通阀关闭,从而进入转子与定子形成的各个密封腔,液体在各腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动,转子在沿自身轴线转动的同时,还绕与转子轴线平行,并与一偏心距的定子中心线公转,这就是所谓的螺杆钻具的行星传动原理,由于转子和定子都采用反向螺旋线,因而转子绕定子轴线作逆时针转动,并以自身轴线作顺时针转动带动钻头旋转。
钻具的输出扭距与高压液体流经马达的压力降成正比;输出转速与输出排量成正比。
1.1旁通阀总成:旁通阀由阀体、阀芯、阀套、弹簧及“O”圈组成,其作用是在起下钻时沟通钻柱内外工作液通道,当无循环时,弹簧使阀芯处于原始位置,此时旁通孔道开启,当泥浆排量达到一定值时液压力克服弹簧力,使阀芯移动,此时旁通孔封闭,泥浆流进马达,如果停泵,弹簧再将阀芯顶回到原来位置旁通孔道又被开启,使钻柱内与环空中的工作液连通。
1.2马达总成:马达为多级容积式马达,由定子和转子组成。
定子是优质合金钢外壳和内衬橡胶组成,橡胶内腔为左螺旋面型腔,具有耐油、耐磨、耐高温(定子安全工作温度-29~120℃、-29~150℃);转子经热处理无应力的合金钢制成,表面镀了一层硬铬,以防钻井液体的磨损及腐蚀。
转子与定子型腔组成许多连续的互不相通的密封腔,当工作液进入马达时,工作液的液能转变为机械能,在转子的螺旋曲面上形成动力距,迫使转子在定子内作行星运动。
1.3万向轴总成:万向轴部件由万向轴壳体和万向轴组成,壳体的上下端分别与马达定子与传动轴壳体相连接,万向轴上下端分别与马达转子、传动轴相连接,主要作用是将马达产生的扭距和转速传递给轴承总成的传动轴及钻头,它将转子的行星运动转变为传动轴的定轴转动,万向轴经特殊加工而成,使驱动更圆滑,恒速而摩擦更小,振动更小,这一结构形式有效地完成了能量、运动的转换、能量的传递这三个重要环节。
1.4传动轴总成:螺杆钻具主要部件之一。
外壳体上端和万向轴壳体相连,传动轴导流水帽与万向轴相连,下端接钻头。
多列推力球轴承承受钻压引起的轴向载荷。
用硬质合金烧结而成的径向轴承,分别装在传动轴体的上下两端,用来承受钻具偏斜力距造成的径向载荷。
由马达排出的大部分泥浆通过传动轴内孔经钻头水眼喷出,以利冷却清洗钻头而另一部分泥浆通过上下径向轴承和多列推力球轴承组从传动轴外侧流出,冷却和润滑轴承系统。
二.规格及技术参数:2.1系列钻井钻具规格及参数:表一2.3.1造斜率用户在使用导向螺杆钻具时对该工具的造斜率很重视,但是由于导向螺杆钻具可以设计为各种不同的结构形式,用户在使用螺杆钻具时,又往往采用不同形式的钻具组合,加之不同地层结构的影响,因此,不能简单地给出导向螺杆钻具的造斜率指标。
仅从导向螺杆钻具的结构而言,其造斜率受以下因素的影响:(1)一般来说弯角越大,造斜率越大。
(2)使用万向轴弯外壳体比使用弯接头具有更大的造斜率。
(3)稳定器、垫块有助于提高螺杆钻具的造斜率,不同形式的稳定器,不同高度的垫块,对造斜率的影响也不一样。
使用非对称稳定器的导向螺杆钻具,下井前检查弯万向轴外壳或弯接头角度与非对称稳定器是否共面,共面误差较大时,对造斜率影响很大,而且井眼方位艰以控制。
导向螺杆钻具的造斜在钻井作业过程中表现为井斜角的变化或井眼方位的变化。
当造斜为目标时,应使导向螺杆钻具的弯角与井斜角共面。
造斜率不够时,应注意井眼方位角的变化情况,以确认弯角是否与井斜角共面;需要扭方位时,应当将导向螺杆钻具的弯角与方位角共面。
2.3.2复合钻进使用导向螺杆钻具钻井,可以根据需要开动转盘,实施复合钻进。
复合钻进主要用于定向钻井的连续控制,利用一套螺杆钻具,使用一套钻具组合就可完成造斜、稳斜和降斜。
复合钻进还可以将转盘转速和螺杆钻具转速叠加,提高钻头转速,从而提高机械转速。
导向螺杆钻具带有弯接头或弯壳体和稳定器,由于钻头的偏移较大,复合钻进使导向螺杆钻具受到很大的侧向力。
因此开动转盘实施复合钻进很有可能引起井下事故,影响钻井作业的安全。
尤其大角度、大偏移距的钻具组合应量避免开动转盘。
复合钻进时导向螺杆钻具推荐弯度1°以下,最大不能超过1.5°转盘转速不超过60rpm,钻压不得超出说明书推荐钻压的15%,否则对螺杆钻具的寿命有很大影响。
同时很有可能引起井下事故泥浆粘度和比重对钻具的影响很小,但对整个系统的压力有直接影响。
如果推荐排量下的压力大于额定泵压值,就得减少泥浆排量,或者必要降低通过钻具和钻头的压力降。
泥浆中的砂粒等杂质会影响钻具性能,加速轴承和马达定子的磨损,因此泥浆中含砂量必须控制在1%以下。
每种型号的钻具都有自身的输入流量范围,只有在此范围内钻具才能有较高的效率,一般应取输入流量范围中间值为最佳输入流量值。
3.2泥浆压力要求钻具悬空时,排量不变,则通过钻具的泥浆压力降也不变,随着钻头接触井底钻压增加时,泥浆循环压力增加,泵压也增加,司钻可用以公式来控制操作打钻泵压=循环泵压+钻具负载压降。
循环泵压,就是钻具没有接触井底时的泵压,也叫离底泵压,具加大扭距,泵压就要上升,这时压力表的读数就叫打钻泵压。
离底泵压不是一个常数,它随井深和泥浆的特性变化而变化,但实际操作中,无必要随时测取循环泵压的精度值,一般取每次接单根后的离底泵压为近视值,这样做完全可以满足公式的精度要求。
钻具工作中,打钻泵压达到最大推荐压力时,钻具产生最佳扭距继续增加钻压,当超过最大设计压力时,马达可能会制动,此时应立即降低钻压,以防钻具内部损坏。
3.3扭距钻具的扭距与泥浆流经马达产生的压降成正比,转速与输入排量成正比。
排量一定时,扭距增加而转速基本保持不变,钻具从空载到满载速度降低一般不超过10%左右。
四、使用方法螺杆钻具在出厂前,各部件之间的联接螺纹均已涂胶,并按规定力矩上紧,使用前不需重新紧扣。
4.1下井前地面检查用提升短节将钻具提起入转盘卡瓦内,使旁通阀位于转盘之上装上安全卡,卸去提升短节,检查旁通阀的灵活性,方法是用木棒压下阀芯,然后松开,阀芯在弹簧作用力下恢复正常,反复压下3-5次,阀芯无卡阻,运动灵活,接着将钻具旁通孔部位下到转盘以下,开泵旁通孔封闭,马达启动看驱动接头是否旋转,停泵后,阀芯复位,泥浆从旁通孔泻出,钻具正常。
4.2钻具下入井内4.2.1钻具下井时,严格控制下放速度,以防过快时马达倒转使内部连接丝扣脱扣,同时防止在通过砂桥、套管鞋等处损坏钻具4.2.2当下入深井段或遇到高温井段时以及流砂层井段时,应定期循环泥浆冷却钻具,保护定子橡胶,防止砂堵。
4.2.3钻具接近井底时要放慢速度,提前循环后再继续下钻,循环先小排量待井口返出泥浆后,再加大排量。
4.2.4不允许顿钻或将钻具座在井底。
4.3钻具钻进4.3.1钻具钻进前应充分清洗井底并循环泵压。
4.3.2.开始钻进时应缓慢加钻压,待正常钻进时,司钻可用下列公式控制操作:打钻泵压=循环泵压+钻具负载压降4.3.3开始钻进,钻进速度不易太快,此时钻具和钻头都很紧,井底尚未洗净,易产生泥包。
4.3.4钻具产生的扭距与马达的压力降成正比,因此增大泵压就能增大扭距。
4.3.5均匀送钻能保证井段的曲线光滑和定向精度。
4.4从井眼中起出并检查钻具。
六、钻具的维修保养钻具的使用寿命,除决定于精心设计,精密制造等因素外,正确的使用,加强维修保养也是一个很重要的环节。
对于每用完一次井的钻具都应进行认真的井口保养对于轴承间隙超过最大允差的应送回维修站维修。
6.1钻具拆卸6.1.1使用后,经技术人员确定后钻具发生故障,不能下井使用,送维修站应立即拆检维修。
6.1.2拆检时应先熟悉钻具结构,按顺序和要求拆检。
6.1.3钻具的拆卸,分壳体与内部传动联接件。
因万向轴壳体和马达传动轴壳体螺纹联接处,万向轴和转子,传动轴和水帽螺纹联接处,均涂有厌氧胶,拆卸时,不可随意加大扭距卸扣,应把联接处加热至250-300℃,迅速卸开,并用钢丝刷及时清除螺纹处的残余粘接剂。
6.1.4拆卸前,除准备好所有工具外,一定要做好记录,内容包括:钻具编号、使用单位、进尺数、运转时间、使用井深、井温、轴向间隙、送修原因等。
6..2旁通阀总成的维修保养。
6.2.1清洗检查每一个零部件,零件出现沟槽、咬伤镀层剥皮等应更换零件,更换所有“O”密封圈。
6.2.2弹簧使用300小时后应更换。
6.2.3装配零件表面涂上黄油,装配后应活动阀芯数次,不得有卡阻现象。
6.3马达部件的维修保养6.3.1拆出转子,清洗定子内腔及螺纹表面。
6.3.2检查定子橡胶是否有脱胶、剥落等现象,如果发现定子橡胶脱胶、剥落并有较多沟槽时,应更换定子。
6.3.3检查转子表面镀层是否有剥落、沟槽、起皮等现象如果发现,应更换转子。
6.3.4清洗检查后,应在转子表面涂上黄油,并装入定子内将马达倾斜30度进行漏失量以及转距的试验,确定该马达是否需要重新选配。
6.4传动轴部件的维修保养6.4.1经测量如果轴承间隙超过规定值或滚道出现明显沟槽、麻点、边缘剥落、钢球碎裂,应更换多列推力向心球轴承组。
6.4.2严禁新旧钢球混用和使用未筛选的钢球组。
6.4.3检查上下径向轴承的内外圈,表面如有焊层产生剥落,合金块严重损坏或直径磨小1mm以上,应更换新的径向轴承。
6.4.4检查传动轴,如发现有裂痕现象,应更换新的传动轴。
6.5钻具的组装将检修后的旁通阀、马达、万向轴、传动轴四大部件分别装配后,按顺序把外壳和内部传动件联接,再清洗螺纹,涂乐泰277厌氧胶,保证传动轴间隙等工序完成后,再按规定扭距旋紧。
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