螺杆钻具使用注意事项
使用好螺杆所需掌握的知识
使用好螺杆所需掌握的知识1、钻具使用前,井场钻井技术人员和司钻应该首先了解螺杆钻具的结构原理和使用参数。
按使用手册的要求合理使用钻具。
2、根据整个井眼的钻井作业计划,制定一个符合螺杆钻具使用要求的详细具体的钻井作业计划,即由钻井工程师根据任务结合地层结构、井眼孔径、深度、机械钻速确定所用钻头和钻具型号,并设计一个适合的钻具组合。
3、对钻井液的要求:螺杆钻具是正容积式马达,决定钻具性能的因素是马达的输入流量和作用于两端的压力降,而不是钻井液的类型,因而,使用各种类型的泥浆一般均能有效的工作。
泥浆比重和粘度对钻具性能的影响甚微,但对整个压力有直接影响,推荐泥浆最大塑性粘度不应超过0.05a.s(厘泊)。
为尽可能减少对定子橡胶的气蚀损坏,油基泥浆中芳香烃含量低于2%,苯胺点应高于75С。
泥浆中所含的各种硬颗粒必须予以限制,推荐钻井液中的含砂量应低于1%,,若含砂量高于5%,钻具的寿命将大大缩短。
4、对使用钻头的要求:钻头的选择,尤其是与螺杆钻具一起使用的选择是个十分重要的问题。
这本是钻井工程师工作内容的一部分,这里所以强调一下是因为螺杆钻具是否能成功的发挥作用的几个因素中,钻头与钻具的匹配是重要的了。
希望能引起现场人员的重视。
选择钻头与螺杆钻具配套使用的因素应是:a.钻井作业方案及计划。
B.针对地层需用什么样的刃部构造。
c.钻井液疏通通道的结构d.预先计划的机械钻速。
e.使用该钻头,钻井运转时间的估计。
f.钻头水眼压降的设计。
除钻头水眼造成的压降外,希望泥浆流经钻头低部时别再形成其它较大的压力损失,因为这对传动轴组件中的限流器十分不利。
尤其当钻头水眼压降已达钻具型号规定的压降值,更应注意。
这对牙轮钻头一般不必担心,但金钢石钻头端部液体通道的设计,就必须考虑通道过流面积是否可能造成额外过多的压力损失问题。
同时并能保证岩屑及时排出及钻头冷却问题。
牙轮钻头一般适用于钻井周期不长的作业,如定向造斜、侧钻等。
注意使用螺杆钻具作业时,一般钻头转数提高2-3倍,因此钻头轴承寿命要缩短。
钻具使用与维护注意事项
钻具使用与维护注意事项钻具的使用与维护是保证钻井作业顺利进行的关键环节。
本文将从钻具的使用前、使用中及使用后的注意事项来进行详细介绍,以帮助读者了解钻具使用与维护的重要性,并能正确操作和维护钻具。
一、钻具使用前的注意事项1. 安全检查:在使用钻具之前,必须进行全面的安全检查。
包括检查钻具是否存在损坏或磨损,是否需要修复或更换;检查连接螺纹是否完好,并正确涂抹适当的润滑剂;检查各个部件是否固定牢固,是否存在松动现象等。
只有确保钻具的安全可靠,才能进行后续的工作。
2. 润滑处理:正确的润滑处理可以有效减少钻杆与井壁之间的摩擦力,延长钻具的使用寿命。
使用前必须将钻具的螺纹、齿轮、套筒等部位进行充分润滑,确保工作过程中良好的运转。
3. 重点检查组件:钻具中的一些重要组件对于钻井作业的成功具有至关重要的作用,如钻头、钻杆等。
使用前应特别检查这些组件,确保其完好无损,避免在作业过程中出现故障。
二、钻具使用中的注意事项1. 控制下部力:在钻井作业中,控制下部力是非常重要的。
过大的下部力可能导致钻具弯曲、断裂或钻头卡塞,造成严重事故。
因此,在使用钻具时,应根据具体地质条件、井深和钻头的类型等因素,合理控制下部力,确保钻具的安全运行。
2. 定期检查:在钻井作业过程中,应定期检查钻具的磨损情况,及时发现并处理齿轮磨损、螺纹磨损等问题,以避免工作中断或事故的发生。
3. 防止堵塞:钻井过程中,井壁会不断产生大量的岩屑和泥浆,如果不及时清理,就会造成钻杆堵塞。
因此,在使用钻具时,要定期清理钻具,防止钻具被岩屑和泥浆堵塞,影响钻井作业的进展。
三、钻具使用后的注意事项1. 检查保存:钻具使用完毕后,应进行全面的检查,包括检查钻具是否有损坏或磨损、螺纹是否完好、润滑剂是否充足等。
然后,将钻具进行妥善保存,避免受潮、腐蚀或磨损。
2. 清洗保养:使用后的钻具应进行适当的清洗和保养,以延长其使用寿命。
清洗时应使用适量的清洗剂和清水,彻底清除钻具上的泥浆和岩屑等杂质。
螺杆钻具使用注意事项
螺杆钻具使用注意事项螺杆马达是一种把液体的压力能转换为机械能的能量容积式正排量动力转换装置,主要由旁通阀总成、螺杆马达(定子、转子)总成、万向轴总成、传动轴总成四大部分组成。
采用螺杆马达进行钻进,不需要钻杆旋转,泥浆泵输出冲洗液经旁通阀(或代用接头)进入螺杆马达,在马达进出口形成一定压差,推动马达转子旋转,通过万向轴和传动轴将转速和扭矩传递给钻头,从而达到碎岩的目的。
目前采用的螺杆钻具为4/5螺杆马达,寿命为400小时左右,为了能更好的使用螺杆钻具,在使用的过程中,必须注意以下几点:(1)水箱的水应保持清洁,防止煤粉进入螺杆马达内,损害容积腔内的橡胶定子和转子。
(2)钻进时,钻机给进压力不要太大,由于螺杆马达额定压力为2.7 MPa,在钻进时泥浆泵压力不要超过螺杆马达额定压力的2倍。
(3)加接钻杆时,将钻杆退出10-20cm,防止循环液到孔底受堵,泵压突然升高,损坏马达。
(4)调整工具面时,为了减少钻头切削孔底岩石的阻力,应将螺杆马达提出距孔底10cm,防止马达弯管处受力太大。
(5)在定向钻进时,造斜率不要太大,避免工具面呈180°频繁调整。
(6)钻具重入时,应注意下入钻孔内钻杆的深度,防止钻头下入孔底后撞击孔底,螺杆马达的弯角部位径向力受力过大而损坏。
(7)在开孔后连接螺杆马达时,不要将螺杆马达弯点装入夹持器中,以免损坏螺杆马达。
(8)在钻进过程中应时刻注意钻头的磨损程度,如果钻头磨损严重,钻孔孔径将变小,当钻孔孔径小于螺杆马达弯点孔径时,容易造成螺杆马达弯点处受力过大,弯外管容易折断,如遇到此种情况应立即更换钻头。
(9)在连接螺杆马达、下无磁钻杆、探管外管和上无磁钻杆时,应在螺纹处涂上乐泰262螺纹紧固胶,以免螺杆马达和孔底仪器受到反扭矩影响而松扣,发生掉钻事故。
1钻机的保养a.应使用规定标号的液压油,如果没有液压油而以相同粘度的机械油作代用品时,将有损液压元件的使用寿命。
b.初次加油时,应认真清洗油箱,所加液压油必须用空气滤清器的滤网过滤。
浅谈螺杆钻具的正确使用方法及故障解决
浅谈螺杆钻具的正确使用方法及故障解决摘要:螺杆钻具是一种井下动力钻具,它是由高压泥浆驱动的容积式井下动力钻具。
具有结构简单、过载性能好、在小尺寸时能得到大的扭矩和功率的特性已广泛应用在定向井和直井中。
关键词:螺杆钻具故障判断解决措施一、螺杆钻具的结构和工作原理(一)螺杆钻具的结构螺杆钻具主要由旁通阀、马达、万向轴和传动轴等四大部件组成。
(二)工作原理螺杆钻具是以钻井液为动力的一种井下动力钻具。
泥浆泵泵出的钻井液流经旁通阀进入马达,在马达的进、出口形成一定的压力差,推动马达的转子绕定子的轴线旋转,并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。
其性能主要取决于马达的性能参数。
二、螺杆钻具使用时的注意事项(一)现场使用注意事项:1.根据井眼尺寸和地层硬度合理选择螺杆动力钻具。
2.考虑反扭角时,要注意上部钻具的刚性及装置角与高边的关系。
3.钻进排量要符合生产厂家推荐的数值范围,以免造成螺杆钻具的先期损坏。
4.控制好钻井液的含砂量。
钻井液的含砂量高,会加速动力钻具的定子、转子、轴承及万向轴节的磨损,造成钻具提前大修或报废。
5.注意钻井液中不要有铁屑。
6.考虑井下温度不要超过动力钻具允许使用的温度极限(普通定子额定温度为95℃-120℃;耐高温定子额定温度135℃-150℃)。
7.钻头压降要求控制在钻具性能规范的范围以内,以免造成钻具的轴承严重磨损或烧毁。
8.加钻压时要考虑井斜产生的摩阻力的影响。
(1)可以通过上下活动钻具求出摩擦阻力的大小,指重表显示的钻压再减去摩擦阻力就是实际钻压。
(2)可以通过控制动力钻具压差(压力降)的形式进行钻进。
(二)下钻时注意事项:1.检查旁通阀活塞是否上下活动灵活。
2.检查轴向间隙是否超过标准。
3.接方钻杆试运转。
4.下钻过程中严禁猛冲猛砸,在通过防喷器、套管鞋和裸眼井段时,注意下钻速度防止突然迂阻而损坏钻具。
5.下钻至到底1~2m时,开泵记录钻具空转泵压。
6.上下大幅度(7~9m)活动钻具数次,消除钻具扭矩,确保定向准确。
螺杆钻具钻进时应注意的几个问题
螺杆钻具钻进时应注意的几个问题
1、螺杆钻具的特点是高转速、低钻压。
一般对517钻头来说牙齿较长,而且在复合钻进中钻头转速较高,使用时钻压不能过大,钻压过大会使牙齿掰断,造成井底不干净,影响以后的钻进施工,经过几口井的使用,160-180KN钻压对螺杆及517钻头比较理想。
2、对泵压的监控一定要落实到位,螺杆是否失效主要靠泵压来判断,准确记录井口试运转泵压值、井底未加压前泵压值、正常钻进时的泵压值和每次加药品前后的数值,以便在泵压有变化时有数值做参考,原始数值是最有可参考性和可比性的。
我们的司控房设有专门的参数记录表,指定专人每半小时对各参数进行一次真实记录,如果各参数有变动要及时查找原因。
对不同的地层根据钻时应对钻压、转速等参数进行及时适当地调整,以达到快速钻进的效果。
3、螺杆钻进中送钻要平稳均匀,防止顿溜钻;
4、上提钻具遇阻禁止倒划眼,防止倒扣;
5、在防喷演习前一定进行循环钻井液。
6、接完单根开泵后慢慢下放接触井底,严禁加压开泵。
7、单根打完后要循环钻井液,防止突然停泵上提钻具造成沉砂卡钻。
螺杆钻具操作注意事项
螺杆钻具操作注意事项螺杆钻具操作注意事项一、螺杆钻具下井前的地面检查1、钻具到井后,如果是单弯井队技术员要检查其弯曲角度是否与设计相符,壳体有无变型。
2、除旁通阀连接处外,其他部分的壳体连接均涂有粘接剂,不需要再次紧扣。
3、用钻头装卸器把钻头装上。
只许用链钳转动钻具传动轴,而且只能逆时针旋转,以防止内部螺纹松扣,紧扣时大钳不得打在本体上。
4、测量轴向间隙,起提升短节,使钻具处于自由壮态,丈量动力钻具细脖处两台肩距离,其差值大于6mm时不得再次下井。
5、查旁通阀:卸掉提升短节,用锤柄或木棒向下压旁通阀芯,从上部向旁通阀注请水,此时旁通阀应不漏,水面无明显下降,松开后,阀芯应被弹簧弹起复位,所注清水应从侧面各孔流出,即为正常。
6、接方钻杆并下放,使旁通阀位于钻杆下方便于观察的地方,开动钻井泵,逐渐提高排量直到旁通阀关闭。
上提钻具,看钻头是否转动,此时旁通阀处于“关闭”位置,不应有钻井液从旁通阀孔流出。
并观察立管泵压,一般在5~7Mpa。
停泵后注意观察旁通阀是否再次打开,使钻井液从旁通阀孔排出。
7、卸下方钻杆,按设计要求组合钻具,紧好各连接扣二、螺杆钻具及其组合下井时,要控制下放速度,否则易被井眼中的砂桥、井眼台肩、套管鞋碰坏。
如果用弯接头或弯壳体,钻头侧面就更容易碰上井壁、硬地层和套管鞋。
因此要周期性的转动钻具组合,以消除侧钻的影响。
对于深井和高温井,下放钻具时周期性的进行中途循环,这样可以防止钻头堵塞,或因高温造成钻具定子损坏。
三、开动螺杆钻具1.钻头离井底三米以上开泵,排量由小到大,如果立管压力超过计算的压力值也是正常的,这是钻头侧钻引起的。
2.清洗井底。
尤其是打斜井,井底必须足够干净。
因为井底堆积或沉淀的岩屑会直接影响钻速或造斜。
清除时也可以慢慢转动钻具,清理干净后,再把钻具上提1-3米,校对压力值。
3.钻头下至井底,逐渐增加钻压,马达扭矩增加立管压力值也逐渐升高,直至正常值。
施加钻压不要过猛,钻具的钻压与地层和井深有关,钻压不是监测钻具工作的唯一标准。
安全管理之螺杆钻具使用技术措施
安全管理之螺杆钻具使用技术措施1. 前言钻井作业是油气勘探生产过程中的关键环节之一,其中螺杆钻具是现代钻井作业中广泛使用的一种工具。
但是,在实际操作中,钻井工作人员往往会遇到各种挑战和风险,如机械故障、意外事故、人身伤害等。
因此,为了确保钻井作业的安全性和高效性,必须采取一系列的技术措施来保障螺杆钻具在作业过程中的安全使用。
本文将以螺杆钻具使用技术措施为主线,介绍螺杆钻具的使用流程,阐述螺杆钻具的安全操作要点和注意事项,希望能为钻井人员提供参考和帮助。
2. 螺杆钻具的使用流程螺杆钻具是一种由多个管柄组成的钻杆装置,其通过旋转推进方式来完成井孔的钻进。
通常,在螺杆钻具的使用过程中,需按照以下步骤进行操作:1.安装螺杆钻具,包括钻杆、钻头、井口设备等;2.连接钻杆,通过机械手将各个钻杆紧密连接在一起;3.运转井口设备,向井孔中送水、钻井液等;4.开始钻井作业。
5.若出现异常情况,应随时停止钻井,检查设备并处理问题;6.钻进结束后,进行下井取杆。
3. 螺杆钻具的安全操作要点和注意事项3.1 安全操作要点螺杆钻具的安全操作要点如下:1.技术人员应熟悉螺杆钻具的安装和使用流程,了解各个环节的操作要领和注意事项;2.安装螺杆钻具时,应根据需求使用符合规格的钻具,确认钻杆和井口设备的配合是否良好;3.连接钻杆时,应注意各个钻杆之间的嵌合情况,确保安全连接;4.在正式钻井前,必须对设备进行检查和维护,确认钻杆、钻头和井口设备是否正常;5.在钻井作业中,应根据实际工作情况调整旋转速度和冲洗比例,以保证最佳的钻井效果;3.2 注意事项螺杆钻具的使用过程中,要注意以下事项:1.在进行钻井作业前,必须对井斜计、钻杆、齿轮、轴承等设备进行检查和维护;2.当发现设备异常时,应及时采取措施进行检查、更换或修理;3.在操作时应注意钻杆的排列,切勿乱动钻杆,以防钻杆卡住或扭曲;4.在钻井过程中,应时刻注意钻杆与岩层的联系,避免因钻杆失控造成危险;5.钻井作业过程中,人员应避免在井口附近逗留,以免发生人身伤害。
螺杆钻具使用说明
石油工具螺杆钻具在进行钻井开采前要进行检查。
首先,是钻具下井前的地面检查,在检查时先用提升短节把钻具提起来,进入转盘卡瓦内,让旁通阀保持在转盘之上,然后装上安全卡瓦,再卸去提升短节,检查旁通阀是否灵活,如果运行灵活,就将钻具旁通孔部位下到钻盘以下开泵,旁通孔被封闭,马达启动,驱动接头就会旋转。
当停泵后,阀芯恢复到原来的位置,泥浆就会从旁通孔泻出,说明石油工具螺杆钻具工作正常。
其次,当钻具下入井内时,一定要控制下放的速度,否则容易被井眼中的沙桥、井眼台肩等损坏。
如遇到这样的井段,往往需开动钻井泵,慢慢地扩大井眼然后再通过。
如果用弯接头或弯壳体,钻头侧面就更易碰上井壁的硬岩层和套管鞋等,所以要周期性的转动钻具,以消除侧钻的影响。
对于深井和高温井,应定期循环泥浆冷却钻具,保护定子橡胶,防止砂堵。
石油工具螺杆钻具接近井底时要放慢速度,先小排量,待井口返出泥浆后,再加大排量。
下钻时,一定要注意不可顿钻或将钻具直接放进井底。
再次,打井时,特别是打斜井时,井底一定要干净,因为井底堆积或沉淀的岩屑会影响转速或造斜。
石油工具螺杆钻具开始钻进时应缓慢加钻压,等待正常钻进的时机到来。
开始钻井的时候,钻进的速度不宜太快,否则易产生钻头泥包。
要均匀送钻,这样才能确保井段的曲线光滑和定向精度。
最后,从井眼中起出时检查钻具,用清水冲洗旁通阀,然后活动阀芯,让它保持良好的灵活性。
用管钳咬住钻具,顺时针转动接头,
注入清水清洗钻具内部,然后向马达内注入少量矿物油。
当石油工具螺杆钻具起转时要控制一定的钻速,防止钻具损坏。
还要测量钻具的轴承间隙,如果发现间隙大要及时维修或是更换新轴承。
螺杆钻具使用规程
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。
螺杆钻具使用注意事项
螺杆钻具的优选及使用注意事项一、前期螺杆型号的选择:1、螺杆外径的优选原则:常规复合钻进选择螺杆钻具时,应参照自身井眼尺寸大小,按下表优选为宜:井眼尺寸螺杆公称外径型号118-120 (45/8-43/4)95mm120-142 (43/4-55/8)105mm149-165 (55/8-61/2)120或127mm172-200 (63/4-77/8)140mm200-216 (77/8-81/2)159mm216-222 (81/2-83/4)172mm222-241 (83/4-95/8)185mm251-270 (91/2-105/8)197或203mm270-289 (105/8-113/8)210mm289-311 (113/8-121/4)216mm311-394 (121/4-151/2)244mm394-508 (151/2-20)286mm2、螺杆马达转子头数即螺杆自身转数的选择:马达转子头数反映了螺杆钻具自身转数的一个基本特征,一般认为5LZ…为中等转数的螺杆,即马达转子头数为5个的螺杆钻具,该系列的螺杆既可以用于PDC钻头的钻进,也可以用于牙轮钻头的钻进施工,在国内油田用户中也较多的被选用。
如果结合现场施工的具体情况,在螺杆头数上进一步细化的优选,则会最大限度的发挥螺杆的特性,从而取得更加理想的使用效果。
现以我立林产品最常用的外径为172mm的螺杆为例简要说明,以供参考选用:螺杆型号推荐流量输出转数20 L/S下的转数最大扭矩适应地层1LZ172x7.0-47.5-16.5 L/S158-347420r/min1740 N·m松软地层3LZ172x7.0-413-26 L/S130-220169r/min4386 N·m中软地层5LZ172x7.0-416-32 L/S78-15496 r/min5525 N·m中硬地层7LZ172x7.0-420-40 L/S84-16884 r/min8110 N·m中硬地层9LZ172x7.0-418.5-37 L/S84-169 91 r/min7112 N·m中硬地层上表列举了172mm的四级螺杆相同马达级数不同头数的技术指标,表中可以看出相同流量下,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。
螺杆钻具的使用(技术员培训)
在泥浆密度、 喷嘴尺寸和马达流量为定量时,流经转子喷嘴的流量和流 经马达密封腔的流量总是随负载变化而变化的。钻头离开井底,马达负载近 似为零,此时流经转子喷嘴流量最小,而流经马达密封腔的流量最大。钻头 钻进,使马达压差不断增加,使流经转子喷嘴流量增加,而此时流经马达密 封腔流量减少。 中空 转子
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。 立林钻具的瓣型万向轴采用数控切割技术制成,切口平行度高,粗糙 度可达 6.3且不破坏金属化学成分,因此使用寿命高、机械损失小。 球传动万向轴采用球、杆、绞连接方式传递扭矩,用高温润滑脂润滑 摩擦副,橡胶套密封钢球运动部分,隔离含磨砺性钻井液,球传动万向轴 工作面均进行特殊表面处理,使其表面硬度、抗高温性相对提高;因此耐 磨性、可靠性得到进一步提高,工作寿命相应延长。
转子
马达总成: 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。(转子和定子可以有不同的头数,一般来说转子头数为一的马达(单头马达)转速高、扭矩小;而
转子头数大于1的马达(多头马达)转速低、扭矩大。为了只增加马达的流量而避免转速升的太高,有的 螺杆钻具的转子做成中空形式,是马达达到中空分流能力。这种结构的优点是可增加螺杆钻具的流量, 缺点是:会使马达特性变软,即在流量不变的前提下钻头的钻速将随钻压的增加而减小。螺杆钻具的马 达可以具有不同的长度(不同的级数),以满足不同的使用要求。例如,加长马达具有很大的输出扭矩 和功率,可以满足在长直井段快速钻进的需要;短马达使螺杆钻具整机长度缩短,可以满足提高造斜率 的要求。)
螺杆使用注意事项
一、作业前选择1、马达的选择根据井眼直径和排量,选择匹配的马达。
2、旁通阀考虑旁通阀潜在堵塞的问题,是否选择带不带旁通阀。
3、定-转子的配置定转子的配置影响给定排量下的钻头的转速。
4、转子喷嘴如果预计为大排量,则应使用中控转子,并确定好喷嘴大小。
5、弯外壳的设定根据预测造斜率选择合理的弯度,因为旋转钻柱复合钻进会影响轴承或外壳的使用寿命。
6、稳定器的尺寸稳定器标准尺寸小于井眼标准尺寸的值建议为1/4或1/8英寸(3~6mm)。
二、螺杆入井前的地面检查及井口测试:1、所有马达入井前都应作系统的地面检查。
①检查马达是否有运输损坏,记录马达定子编号。
②检查螺杆两端丝扣是否完好,密封面是否有创伤;③用手电照射旁通阀内孔是否存在异物;④检查中间各连接部位是否有退扣迹象;⑤用管钳盘传动轴是否能转动能转动如果能转动,则轴、或万向节断裂或是高温螺杆(小型号螺杆);2、螺杆入井前进行井口测试,检查中发现螺杆有问题时禁止入井。
①在平台检查串轴承轴向间隙并记录;②开泵检查旁通阀是否能够完全关闭;③观察传动轴是否转动,螺杆马达抖动是否正常;④传动轴总成为泥浆润滑,有(4%-10%)的泥浆流经传动轴与径向轴承间隙是正常的。
⑤起下钻后,记录好井口测试螺杆马达的压降;三、使用注意事项1、螺杆钻具使用技术参数不得超出所选螺杆标定的参数范围:①滑动钻进时,钻压严格按照工程技术人员根据工况条件设定的钻压数值。
②复合钻进时,牙轮钻头钻压和PDC钻头钻压要严格控制,转盘转速不超过1档(随着弯度增大要降低转盘的转速)。
2、严禁在螺杆钻具使用后期,以提高钻压的方式提高钻速(极易导致传动轴报废或螺杆外壳断裂,引起不必要的井下事故)。
3、钻时变慢时,要引起注意,及时分析是什么原因。
随时注意钻压造成的泵压变化,以便发现问题;4、认真记录螺杆钻具单次使用情况,入井、起钻前要详细记录螺杆的工作压差及动力情况,以便为螺杆的继续使用提供数据。
5、对使用中出了问题的螺杆钻具,要详细记录螺杆的故障描述,以便于以后螺杆的维修。
螺杆钻具使用技术措施
螺杆钻具使用技术措施螺杆钻具是一种重要的探井设备,它广泛应用于石油、天然气等资源的勘探和开采中。
作为一种重要的物理工具,螺杆钻具具有复杂的结构和工作原理,对于其正确使用和维护具有极重要的意义。
本文将介绍螺杆钻具的使用技术措施,帮助大家更好地了解螺杆钻具的使用和维护。
螺杆钻具的基本结构螺杆钻具的基本结构包括钻杆、钻管和钻头等部件。
其中,钻杆是将力量和动力传递到钻头的部件,钻管是连接钻杆和钻头的管道,钻头则是具有钻进作用的部件。
螺杆钻具的主要功能是利用钻头的旋转和下拉钻杆的推力,在岩石中形成孔洞,从而实现资源的勘探和开采。
在实际应用中,螺杆钻具的使用还需要注意诸如井壁稳定、压力平衡等问题。
螺杆钻具的使用技术措施在使用螺杆钻具时,需要注意以下技术措施,以提高钻井效率和保障工作安全:1. 钻孔前的准备工作在进行钻井前,需要进行井眼测量、井壁分析、岩石力学参数测定等工作,以正确选择钻头和钻杆,制订合理的钻进方案。
此外,还需要对钻杆、钻头等部件进行检查和维护,确保其性能良好。
2. 钻井时的操作要点在进行钻井过程中,需要注意以下操作要点:•控制钻速和旋转方向:选择适当的钻进速度和旋转方向,以避免钻头滑磨或卡钻;•控制钻进参数:控制下压力、回压力、电驱力等钻进参数,以确保钻井过程中的压力平衡;•定期检查钻杆状态:及时发现并修复钻杆损坏和磨损;•定期检查钻头状态:及时更换磨损严重的钻头或对其进行修整;•积极做好井壁稳定工作:控制钻进过程中的泥浆参数,预防井壁塌陷和吸附现象。
3. 钻井后的处理工作完成钻井任务后,需要对井口和钻杆进行处理和维护工作,包括:•冲洗钻孔并清除井底杂质;•及时拆除钻杆并清理井内杂质;•检查钻头状态并采取必要的维护措施。
螺杆钻具的维护保养螺杆钻具作为昂贵的设备,使用寿命取决于其使用和保养情况。
下面是螺杆钻具的维护保养要点:•定期清洗和检查钻杆,及时发现并修复损坏;•对钻头进行定期检查和修复,避免由钻头损坏造成的其他损坏;•定期更换和调换钻头,在不同情况下选择合适的钻头;•积极保护钻头表面,并采取防腐措施,避免因钻头受腐蚀而减少其使用寿命。
石油开发 井下作业 螺杆钻具使用、维修和管理规定
螺杆钻具使用、维修和管理规定1 范围本标准规定了井下作业用螺杆钻具〔以下简称钻具〕的使用、维修和管理。
本文件适用于无专门检测装置时的检验,适用于在温度小于 120℃的套管内钻、磨、铣作业。
2 螺杆钻具的使用2.1 使用参数参见各生产厂家的使用说明书2.2 使用条件2.2.1 要求用清水或低固相,无固相液体。
机械杂质含量<0.5%,颗粒直径<0.3mm. 慎用于饱和盐水的钻井液。
2.2.2 工作环境一般在井温小于 120℃的油,水井中进行钻,磨铣作业,最高不超过 150℃。
2.2.3 使用钻具内孔无堵塞物。
2.2.4 使用时必须加过滤器。
2.2.5 使用管柱组合〔推荐:从下而上〕:钻头-螺杆钻-提升短节-油管至井口。
2.3 下井前的检查2.3.1 下井钻具必须是经检验合格的钻具,在井口试验螺杆钻具是否正常运转。
传动轴应转动灵活,两端螺纹完好。
井口试运转.开停泵时,旁通阀应立即开闭灵活;开泵循环时,钻具运转正常方可下井。
2.3.2 检查轴向间隙,轴向间隙推荐值见各生产厂家的产品使用说明书。
2.3.3 井口处检查旁通阀,应活动自如,旁通孔畅通。
2.3.4 井口必须安装防掉装置,防止小件物件落井造成卡钻,必须安装 SFZ18-35 试油防喷器〔全、半封各 1 套〕用于井控。
2.4 下钻2.4.1 下放速度应小于 1.5m/s。
2.4.2 下钻遇阻,应转动钻具,尽可能上提下放通过。
2.4.3 不可顿钻或将钻具压在井底。
2.5 钻具启动和钻进2.5.1 启动前探准井底,在方入上打上记号,上提管柱 2-3 米开泵先以额定最小排量洗井,等出口通水正常,泵压,排量稳定后再提高排量、压力至稳定值启动钻具,缓慢下放管柱接触井底,加上合适钻压。
2.5.2 钻进中途停泵或接单根,必须先上提管柱使钻头离开井底,接好后待再次循环畅通,压力,排量达到额定工况值再缓慢下放钻头接触井底,加上合适钻压继续钻井。
2.5.3 正常钻进时应均匀送钻,钻压合适,防止因钻压过高损坏液压马达;控制压力排量在额定工况值内,保持恒定,调整钻压使钻具处于最佳工作状态。
螺杆钻具使用要求
螺杆钻具的使用要求1.钻具结构及使用参数要求钻具使用前,井场技术人员应首先了解钻具原理、结构及使用参数,按使用手册的要求,根据实际地层结构,合理地使用钻具,制定合理的钻井作业计划。
2.钻井液要求螺杆钻具为容积式马达,决定钻具性能的主要因素是马达的输入流量和作用其两端的压力降,而不是钻井液的类型,使用各种钻井液均能工作。
钻井液的比重和粘度对钻具的性能影响甚微,但在满足洗孔要求的前提下,应尽可能降低钻井液的比重和粘度,因为比重和粘度愈高,螺杆钻具的压力降就会愈大,容积效率降低,同时也增加了整个循环系统的阻力。
钻具使用钻井液的固相含量应控制在1%之内,因较高的固相含量,会影响钻具的使用寿命。
同时应注意到钻井液中有害气体会损坏定子中的橡胶。
3.钻井液流量要求螺杆钻具的输出转速与输入液体流量成正比,每一种钻具都有一定的流量使用范围,建议按推荐值使用,否则将降低钻具的工作效率和使用寿命。
4.钻井液压力及钻压的要求钻具在空运转时,若钻井液流量保持不变,液流通过钻具和钻头产生的压力降为一常数值,该值随钻具型式和规格的不同而不同。
钻具工作时,随着钻压的逐渐增加,钻井液的循环压力也逐渐增加,这增加的压力与附加钻压或钻井扭矩成正比,这即是通常的马达压力降,当达到最大推荐工作压力降时,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力降超过最大设计值时,钻具发生制动。
正常工作时.泵压随钻压的增减而升降。
若泵压突升几兆帕,继续增加钻压.泵压不再增加,说明钻具发生了制动,此时,钻具定子与转子间密封被冲开,钻井液通过不转的马达从钻头水眼流出,这是钻具的过载保护功能,应迅速将钻具提离井底.降低钻压,若钻井液长时间流过不转的马达会使钻具严重损坏。
为使钻具获得最佳工作效率和工作寿命,应将钻具两端压差控制在推荐范围内。
5.扭矩钻具输出扭矩与钻井液流过马达产生的压力降成正比,扭矩的增减对钻具输出转速基本无影响。
性能较好的马达,钻具从空载到最大有效工作载荷区,其速度降低一般不超过10%。
螺杆钻具的使用(技术员培训)
直棱稳定器
三瓣偏心稳定器
三瓣、五瓣螺旋稳定器
三瓣、五瓣球型稳定器
可换套式的稳定器:
可换稳定器套筒
壳体本体
螺杆钻具的种类
1、低速大扭矩螺杆钻具 :这种螺杆钻具的低速大扭矩特性将很好地配合
牙轮钻头和PDC钻头的改进、能够有效地延长钻头的使用寿命和增加机械钻速。 可通过多种结构来实现,其中典型的结构有3种:①加长马达,也称多级马达。 就是把动力段加长,使马达的输出扭矩增加。。②串联多级马达(DPS-PDM)。
定子
转子
密封舱
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:
1:2
3:4
传动轴总成
马达总成
旁通阀总成
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。
弹 簧 密封件 隔 板 筛 板 隔 板 挡 圈
挡 圈
阀 体 阀 套 阀 芯
旁通阀总成:
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。下钻时,
串联马达的动力段总成增加了一节动力段,中间用一钛挠性轴相连,使马达输
出的扭矩和功率增加。③多头螺杆,由单头螺杆与行星齿轮减速器和支撑节组 成,在保持高的马达效率的同时,实现低速大扭矩。 2、中空转子马达 大斜度井和水平井需要大排量洗井以利于清砂,实心转子 马达额定排量小,中空转子的额定排量可以提高20%以上。中空螺杆带有稳流阀, 特别设计的稳流阀改善了普通中空螺杆钻具过载时严重丢转的问题,提高了钻 具的抗过载能力和水功率利用率。
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螺杆钻具的优选及使用注意事项
一、前期螺杆型号的选择:
1、螺杆外径的优选原则:
常规复合钻进选择螺杆钻具时,应参照自身井眼尺寸大小,按下表优选为宜:
井眼尺寸螺杆公称外径型号
118-120 (45/8-43/4) 95mm
120-142 (43/4-55/8)105mm
149-165 (55/8-61/2)120或127mm
172-200 (63/4-77/8)140mm
200-216 (77/8-81/2)159mm
216-222 (81/2-83/4)172mm
222-241 (83/4-95/8)185mm
251-270 (91/2-105/8)197或203mm
270-289 (105/8-113/8)210mm
289-311 (113/8-121/4)216mm
311-394 (121/4-151/2)244mm
394-508 (151/2-20)286mm
2、螺杆马达转子头数即螺杆自身转数的选择:
马达转子头数反映了螺杆钻具自身转数的一个基本特征,一般认为5LZ…为中等转数的螺杆,即马达转子头数为5个的螺杆钻具,该系列
的螺杆既可以用于PDC钻头的钻进,也可以用于牙轮钻头的钻进施工,在国内油田用户中也较多的被选用。
如果结合现场施工的具体情况,在螺杆头数上进一步细化的优选,则会最大限度的发挥螺杆的特性,从而取得更加理想的使用效果。
现以我立林产品最常用的外径为172mm的螺杆为例简要说明,以供参考选用:
上表列举了172mm的四级螺杆相同马达级数不同头数的技术指标,表中可以看出相同流量下,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,我们应该选用头数较少,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,我们尽量选择多头,从而保证井下有较大的扭矩,适应现场需要为原则。
前面说的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。
用户可以结合自身钻井实际情况优选更适合现场的螺杆钻具。
3、马达级数的选型原则:
因为随着马达级数的增加螺杆输出扭矩成正比例增加,但随之其系统压耗也相应增加,所以用户选型时除了结合井眼结构尺寸,还要根据
底层可钻性、施工现场的泥浆泵输出功率、井深情况以及相应的管线承压能力等综合情况,考虑选择相适用的马达级数。
例如在一些开发盐碱矿藏及煤层气的一些的钻井施工中,使用的往往是一些功率较小,管线承压能力不高的钻机设备,故此在选用时尽量选择马达级数绍少一些的螺杆,以降低整个钻具系统压耗。
再比如在一些深井作业时,过大的马达级数会造成整个钻具系统压耗增加,从而钻进时始终立管压力始终在上限运行,一侧是存在较大安全隐患,二来随着井深不断增加,为了不让立管压力继续上升,不得不采取降低排量的方法,如此即使多级数的马达扭矩有所增加但降低了输出流量也就相当于降低了马达转数,那么整体的功率还是不能提升。
当然在管线及泥浆泵等各项条件的能满足的情况下,采用多级数马达在转数一定的条件下增加扭矩能够得到相当的提速效果。
成功案例:在新疆塔河油田TP305X井施工中,使用我公司的型号为3LZ244x7.0-6 螺杆,从二开第一支PDC钻头一直把二开全部井段一趟钻钻完起出,该螺杆总计使用时间为342小时,进尺3700余米,该趟钻节省钻井周期17天,重造了托普台地区的一个该井段钻井周期全新记录。
4、高温螺杆的选择:
我们立林螺杆钻具马达从温度上分为如下几种:
请用户根据自身情况择优选用。
5、中空马达的选择:
在我们立林螺杆使用手册中,每一种规格的螺杆都有相应的流量范围规定。
当使用螺杆低于流量最低值时,螺杆无法正常工作;高于最高流量时,为了防止转子超速旋转,保护螺杆马达,以此必须增加中空喷嘴装置。
该喷嘴一般在出厂前安装,因此如果预期超过螺杆额定排量时,应提前通知我公司,以便装配大小合适的合金喷嘴,用户购买的螺杆,在维修时也可以通过变换喷嘴,改装成常规螺杆,以便在正常流量下使用。
请用户结合自身情况并参照使用说明书,判定是否应该增加中空装置。
二、使用中的注意事项:
1、螺杆入井前的检查:(参照使用说明书)
●串轴承轴向间隙的检测。
(主要针对维修螺杆)
●开泵检查旁通阀是否能够完全关闭。
●开泵检查螺杆马达是否正常抖动。
●井之前要做井口试验,记下马达压降。
●传动轴总成为泥浆润滑,传动轴轴头漏泥浆为正常现象。
2、使用螺杆的泥浆要求:
●为了防止螺杆发生偏磨应尽量提高泥浆润滑性;
●必须严格使用固控设备,固相含量不高于13%,含沙量低于0.5%;
●堵漏材料对螺杆有很大影响,螺杆使用后必须返厂大修。
3、使用中的注意事项:
●决定使用螺杆钻进前,建议将螺杆钻具以外的全部钻具螺纹按照
规定上紧,以防反扭矩造成倒扣发生。
●最初加压要缓慢,使钻头与螺杆轻缓的磨合,直到建立起钻井模。
●排量、钻压要按照使用手册的推荐范围使用;如需要大排量时,
可使用中空马达。
●使用螺杆时要时刻观察泵压变化。
●钻进时,应尽可能保持恒定的输出流量,使螺杆输出扭矩稳定,
便于观察泵压变化。
●加钻压时要平稳加压,避免螺杆马达频繁憋死,造成螺杆提前损
坏,严重时会造成井下事故。
●螺杆钻≤压施加原则,一般结合机械钻速,泵压上涨1-2兆帕为
宜,软地层不能按照此原则施压。
(钻进前充分循环泥浆,确认空载泵压)
●寻找钻压和钻时的最佳结合点,即在一定钻压下钻时较理想,泵
压较平稳,钻压表回落较快点。
●在进行复合钻进时,应严格控制钻盘(顶驱)转速,如转速过快,
会使马达和传动轴机构的离心力增大,使寿命缩短。
螺杆外壳本体的高速转动还容易造成壳体断裂。
4、常用螺杆使用排量推荐:
注:以上为常用螺杆推荐流量,特殊型号清参照说明书使用!
5、螺杆使用中的故障及排除:
(以下仅为可能发生在螺杆上的原因)
钻时变慢:上提螺杆,确认空载泵压,停转盘开泵下压,观察泵压是否上涨,如不上涨,可能螺杆损坏。
(也不能排除钻头泥包,井眼缩
径或键槽造成扶正器托压等原因。
)
●泵压突然升高:可能为螺杆滞动或者轴承抱死,还有防掉装置起作用,
即防掉螺帽把过流通道堵死等螺杆原因造成。
也不能排除钻头水眼被堵等其他原因造成。
●泵压突然降低:如果发生在刚接完单根后,可能为旁通阀没有关闭,
重复开泵多数可以解决;螺杆外壳断裂后泵压也会突然下降,此时上提钻具泵压如果上升,则基本可以判定防掉装置起作用,及时起钻可以避免井下事故发生;如正常钻进中发生如果不是设备或者地层漏失等原因,建议及时起钻。
●泵压缓慢降低:可能为螺杆本体或旁通阀刺穿,建议及时起钻;钻具
及钻头水眼刺穿与该现象类似。
三、螺杆使用后的现场保养:
●螺杆使用后,有条件的井队在现场可以用清水冲洗干净
●没有清洗条件的井队应当在井口,锁住螺杆本体,用液压大钳卡住并旋转传动轴大端(接钻头的大端轴头),使其顺时针旋转(与钻头井下钻进时旋转方向一致),迫使螺杆马达密封腔中的泥浆流出,从而保护螺杆不受腐蚀,此方法在冬天尤为重要,可以避免螺杆二次下井前,螺杆内部泥浆冻住,无法使用。
●不再继续使用的螺杆,请尽快送回维修中心,尽快维护保养。
天津立林石油机械有限公司
2010年1月7日。