石油螺杆钻具
石油钻井螺杆钻具使用方法
石油钻井螺杆钻具使用方法1、检查准备：（1）量取螺杆钻具外形尺寸，观察两端接头型号，看说明书，了解直径165mm螺杆最大压差4Mpa（2）用木棒下压旁通阀的活塞至下死点，然后松开，检查弹簧复位能力。
（3）用提升短节将螺杆钻具提入井口，卡上卡瓦和安全卡瓦，接方钻杆紧螺纹。
（4）取下卡瓦和安全卡瓦，将螺杆的旁通阀部位下放至转盘面以下，开泵检查旁通阀开关、马达的运转情况。
（5）记录开泵后旁通阀关闭后的排量，检查停泵时是否有钻井液流出。
2、下钻：（1）下钻时控制速度，尤其是过套管和砂桥及缩径段，不能硬压，若带有弯接头下钻不能划眼：循环不能固定一点，时间控制在2-3min内，若无效起钻通井。
（2）若判断因钻井液粘、切过高，使旁通阀不能正常工作，应及时向钻杆内灌钻井液，灌液时应带钻杆滤清器。
3、钻进：（1）钻具下到井底0.5m时，即可开泵清洗井底。
（2）开泵后逐渐增加排量到设计排量，记下总泵压和排量。
（3）将钻头放至井底缓慢加压，钻进1m左右进一步加大钻压，随钻压增大泵压也会升高，使压差保持在规定的数值内。
（4）钻进重，可通过立管压力和悬重表的变化判断螺杆的工作情况。
若压差过大，说明钻压过大，有压死螺杆现象，这时应及时将钻具提离井底，待压力降低后再下放钻具钻进。
（5）钻进应保持排量与泵压的稳定，同时加强钻井液固相含量的处理。
4、钻进中故障的排除：（1）泵压逐渐升高。
可能是钻头被堵、钻头磨损或地层改变，应将钻头提离井底，若压差高于起始压差，可采取改变排量上提下放的办法清洁钻头，如无效应起钻，若压差相同可考虑地层因素；若钻速下降则可考虑起钻换钻头（2）泵压突然升高。
可能是螺杆不转或钻具被外来物堵塞，此时应将螺杆钻具提离井底，然后重新轻压钻进，若泵压仍未降低，则应起钻。
（3）泵压逐渐下降。
应检查泵是否上好水，检查钻井液面看是否发生井漏，还应考虑钻具是否有刺漏现象，根据不同情况做出具体决定（4）无进尺。
可能是地层改变、钻头磨损严重、螺杆不转，应分析岩性观察钻井液带出物有无铁屑及泵压变化，做出不同的分析与决定。
石油钻井设备与工具-王镇全 4第二节 螺杆钻具
万向轴有几种不同的结构形式， 例如应用最普遍的为瓣型连接轴和挠 性连接轴(有一定柔度、上下两端为 连接螺纹的光轴）以及其他形式的万 向轴。万向轴的上端和马达转子下端 相连，而下端则和传动轴上端的导帽 相连。
万向轴的作用是把马达转子的平面行 星运动转化为传动轴的定轴转动，同时把 马的工作转矩传递给传动轴和钻头。
层气开采、建筑管道施工和国防工程等方面的钻进作业。
•
在油气钻井中，螺杆钻具主要被用于钻特殊工艺井，
也可以用来钻直井。所谓特殊工艺井，是指常规直井以外
的所有其他井型，如定向井、大斜度井、水平井、大位移
井、多分支井、丛式井等。在这些特殊工艺井中，通常应
用螺杆钻具进行井眼轨道控制作业，如造斜、纠斜、扭方
位，采用导向螺杆钻具还可以进行稳斜钻进。
2、弯角与造斜率的关系
弯角越大，造斜率越高，但在旋转钻 井时转速受到限制。
弯 角 角 度
造斜率
3、 稳定器结构
导向螺杆钻具与常规螺杆钻具的另一个不同之处在于 导向螺杆钻具的传动轴壳体上带有不同形式的稳定器。常 用的稳定器形式包括：
1）螺旋稳定器（三条翼片、五条翼片）； 2）对称直条稳定器（一般为五条翼片均匀分布） 3）非对称直条稳定器 稳定器的形式和外径尺寸对造斜或稳斜的效果影响较 大，在选用导向螺杆钻具时，应对此予以重视。
正常钻进时，旁通阀关闭。此时泥浆流经马 达把压力能转换为机械能。
特殊说明ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旁通阀不是螺杆钻具工作时的必须部 件。在水平钻井中，为了防止停泵时环空 钻井液内的岩屑从旁通阀的筛板进人马达， 往往不装旁通阀，或把旁通阀的弹簧取出 来使旁通阀呈常闭状态，而在直井段的钻 柱上安装一个钻柱旁通阀，来代替钻具旁 通阀的作用。
螺杆钻具 (2)
螺杆钻具1. 简介螺杆钻具是一种用于钻探地下岩层的工具，常用于石油勘探和地质探测。
它由钻井机械和螺杆钻杆组成，通过旋转钻杆和钻头的方式，将钻头推进地下并取出地层样品。
螺杆钻具操作简单、效率高，被广泛应用于石油和矿山行业。
2. 螺杆钻杆螺杆钻杆是螺杆钻具中的重要组成部分，它负责传递旋转运动以驱动钻头进入地层。
螺杆钻杆通常由高强度合金钢制成，具有良好的承载能力和耐磨性。
常见的螺杆钻杆有圆型和方型两种，其选择取决于具体的钻探需求。
螺杆钻杆通常由多节组成，每段的长度一般为3-9米，可以根据需要随时增加或减少钻杆的长度。
钻杆之间通过螺纹连接，以确保其刚性和密封性。
螺杆钻杆上还可以安装附属设备，如钻铤、钻铤导向器等，以提高钻探的效率和准确度。
3. 钻头钻头是螺杆钻具中的工作部件，负责切削地层并带出样品。
钻头通常由硬质合金制成，具有良好的耐磨性和切削性能。
常见的钻头类型有三角形PDC钻头、马鞍形PDC钻头和钻石钻头等。
钻头的选择根据具体的地质条件和钻探要求进行，不同的地层和岩石需要不同类型的钻头来进行切削。
此外，钻头的尺寸也是根据钻杆尺寸和孔径要求进行选择的。
4. 工作原理螺杆钻具通过旋转钻杆和钻头的方式进行钻探。
工作时，钻杆被插入地下并固定，钻机开始旋转。
旋转的钻杆通过螺杆钻杆传递给钻头，钻头开始切削地层。
同时，钻机向钻杆注入清洁液，清洗钻头和带出的地层样品。
清洁液还起到冷却和润滑钻头的作用，防止钻头过热和损坏。
当需要更换钻杆时，钻机停止旋转，钻杆插入或取出并进行连接。
然后，钻机继续旋转，钻杆重新传递给钻头，钻进作业继续进行。
5. 应用领域螺杆钻具广泛应用于石油和矿山行业的勘探和钻探工作中。
在石油勘探中，螺杆钻具可以用于开采石油井、天然气井和水井等。
在矿山行业中，螺杆钻具可以用于钻探煤矿、金矿、铁矿等。
此外，螺杆钻具还可以用于地下水调查、地质灾害勘察、建筑工程和科学研究等领域。
由于其操作简单、效率高，螺杆钻具成为现代勘探工作的重要工具。
2024年螺杆钻具市场环境分析
2024年螺杆钻具市场环境分析1. 市场概况螺杆钻具是一种重要的石油钻采设备，主要用于石油勘探和生产过程中的钻井作业。
随着全球石油需求的不断增长，螺杆钻具市场也在不断扩大。
本文将对螺杆钻具市场的环境进行分析。
2. 市场需求全球能源需求的增长驱动了螺杆钻具市场的发展。
石油是目前全球最重要的能源资源之一，而螺杆钻具在石油勘探和生产过程中起到了至关重要的作用。
随着全球石油储量的逐渐减少，对于更高效的钻采设备的需求也越来越大。
3. 市场竞争螺杆钻具市场竞争激烈。
主要竞争者包括国内外的石油设备制造商和供应商。
这些竞争者不断推出新的技术和产品，以提升其在市场中的竞争力。
同时，一些新兴市场也在不断涌现，给传统的螺杆钻具市场带来了一定的冲击。
4. 市场发展趋势螺杆钻具市场发展趋势表现为以下几个方面：4.1 技术创新随着科技的不断进步，螺杆钻具行业也在不断进行技术创新。
新的钻井技术和设备的出现，提高了钻井效率和钻井质量，满足了不同地质条件下的钻井需求。
4.2 环保要求全球对环境保护的要求越来越高，石油行业也不例外。
螺杆钻具制造商和供应商需要不断提升产品的环保性能，降低对环境的影响。
4.3 地区发展差异不同地区的能源需求和钻采条件存在差异，导致螺杆钻具市场发展存在差异。
发达国家市场饱和，而新兴市场在能源开发方面的需求仍然强劲，给市场带来了发展的机会和挑战。
4.4 产业链合作螺杆钻具市场涉及地质勘探、钻井、生产等多个环节，各环节的合作与协同将成为市场发展的重要推动力。
钻具制造商、石油公司和服务商之间的紧密合作，将推动市场持续健康发展。
5. 我国螺杆钻具市场状况我国是全球最大的石油消费国之一，对螺杆钻具的需求日益增长。
我国的螺杆钻具市场竞争激烈，国内外企业均有一定市场份额。
随着我国对能源需求的增长，螺杆钻具市场仍有较大的发展空间。
6. 总结螺杆钻具市场在全球范围内具有较大的发展潜力，随着能源需求的增长和钻采技术的不断提升，市场将持续扩大。
石油螺杆钻具介绍
01
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油气勘探
用于钻探油气藏，确定油 气藏的位置和储量。
地热开发
用于钻探地热资源，为地 热发电和供暖提供支持。
地质勘查
用于钻探地质构造，了解 地下岩层分布和地质构造 特征。
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石油螺杆钻具的组成
转子
总结词
核心旋转结构
详细描述
转子是石油螺杆钻具的核心旋转结构，通过转子的旋转产生钻井所需的扭矩和 转速。转子通常采用高强度材料制成，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
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定期检查
定期对螺杆钻具进行检查，确保 其性能稳定、安全可靠。
维护与保养
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清洗与检查
每次使用后彻底清洗螺杆钻具 ，检查其外观和性能是否正常
。
润滑与保养
定期对螺杆钻具进行润滑保养 ，延长其使用寿命。
维修与更换
对于损坏或磨损严重的部件， 应及时维修或更换。
存储环境
确保螺杆钻具存储在干燥、通 风的环境中，避免长时间暴露
石油螺杆钻具适用于中小型钻井作业，对 于大规模钻井作业，传统钻井方式可能更 具优势。
04
石油螺杆钻具的选型与使用
选型因素
钻井需求
根据钻井的深度、地层 条件、钻井液类型等， 选择适合的螺杆钻具型
号。
钻机匹配
确保所选螺杆钻具与钻 机功率、转速等参数相 匹配，以充分发挥钻井
效率。
可靠性
成本效益
优先选择具有良好口碑 和稳定性能的螺杆钻具
市场需求增长
随着全球能源需求的增加，石油 和天然气勘探开发市场不断扩大， 带动了石油螺杆钻具市场的增长。
市场竞争加剧
随着技术的进步和市场的扩大， 越来越多的企业进入石油螺杆钻 具领域，市场竞争日趋激烈。
螺杆钻具的工作原理
螺杆钻具的工作原理螺杆钻具是一种常用于石油、天然气勘探和开采中的钻井工具。
它是由钻杆、钻头和旋转设备组成的。
螺杆钻具通过旋转提供动力，并利用钻头钻进地下，以从地层中开采矿藏。
螺杆钻具的工作原理主要包括以下几个方面：1.旋转机构：螺杆钻具的旋转机构通常由液压驱动的钻井机或钻机控制。
通过控制旋转机构的运行，可以提供持续且稳定的旋转力，使得钻头能够顺利地钻进地下。
旋转机构还会保持钻杆和钻头的轴向稳定，确保钻头能够垂直地钻入地下。
2. 钻杆：钻杆是螺杆钻具中连接钻头和旋转机构的部分。
一般由多节长的钢管组成，连接方式为螺纹连接，这样可以确保钻杆的稳定性和连接的强度。
在钻进地下时，旋转机构会将旋转力传递给钻杆，然后再传递给钻头，使其能够顺利地旋入地下。
3. 钻头：钻头是螺杆钻具的最重要的部分，其主要负责钻进地层并开采矿藏。
钻头通常由强度高、耐磨的材料制成，以应对高强度和高温环境下的工作条件。
钻头前端通常有一系列的切割牙，通过旋转和推进的方式将地层切割成小块，然后将其推出地面。
4. 钻井液系统：螺杆钻具在工作过程中需要使用钻井液，以保持钻杆和钻头的冷却，并将钻屑带回地面。
钻井液具有冷却、润滑、清洁和控制地层压力的功能。
同时，钻井液还能带走地层中可能存在的天然气或油，以确保钻井过程的安全。
5. 钻进过程：螺杆钻具的工作过程主要包括下钻和提钻两个步骤。
在下钻过程中，旋转机构提供旋转力，将钻头依次下放到井口。
钻头切削地层，生成钻屑后，钻井液会将钻屑带回到地面上。
当钻头穿过地层，继续下钻时，工人会在地面上添加新的钻杆，从而延长钻杆的长度。
在提钻过程中，旋转机构将钻杆缓慢提出地下，直到钻头完全退出井口。
总结起来，螺杆钻具的工作主要是通过旋转机构提供持续稳定的旋转力，使钻头能够旋入地下。
钻头通过切削地层，形成钻屑，并通过钻井液带回地面。
螺杆钻具是一种高效、可靠的钻井工具，在石油和天然气勘探开采中起着至关重要的作用。
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。
5LZ89x7.0螺杆钻具
该钻具由旁通阀总成、防掉装置、液马达总成、万向节总成、 轴承总成等组成
旁通阀由阀体、阀芯、阀套、弹簧等零件组成。 旁通阀由阀体、阀芯、阀套、弹簧等零件组成。当无循环时， 弹簧使阀芯处于上部开启位置，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，使阀芯下移关闭旁通孔道， 此时 旁通孔道封闭，泥浆流经马达。当泥浆泵停泵时，泥浆不流动，弹 簧恢复旁通孔开启。 防掉装置位于旁通阀和马达总成之间，上部与防掉螺母 相连下部与马达相连接，正常运转时防掉接杆与防掉螺母与马 达一起旋转，当下部脱扣或意外下掉时防掉接杆和防掉螺母起 防掉作用。
5LZ89×7.0 螺杆钻具
使 用 说 明 书
中国石油、石化集团公司网络成员 盐城市大冈石油工具厂有限责任公司 ISO9001 质 量 体 系 认 证 获 证 企 业 地址：江苏省盐城市大冈镇纬一路 888 号 电话:0515-88807370 传真:0515-88807228 手机:13905103695 邮箱:zb@
2024年螺杆钻具市场分析现状
螺杆钻具市场分析现状引言螺杆钻具是一种在石油和天然气勘探和生产中广泛使用的钻井工具。
螺杆钻具通过螺旋运动将钻头送入地下，用于钻探井口、提取钻取样品等作业。
本文将对螺杆钻具市场的现状进行分析。
1. 市场规模螺杆钻具市场在过去几年中取得了显著的增长。
根据市场研究报告，全球螺杆钻具市场在2019年的规模约为XX亿美元，并预计到2025年将达到XX亿美元。
这一增长主要受到石油和天然气产业的持续发展以及新的勘探项目的推动。
2. 市场驱动因素2.1 石油和天然气勘探项目增加全球对石油和天然气的需求仍然稳定增长，特别是在新兴经济体中的能源需求增加。
这推动了勘探项目的增加，进而促进了螺杆钻具市场的扩大。
2.2 技术进步螺杆钻具领域的技术创新不断推动市场增长。
新材料的引入、设计改进以及自动化技术的应用，提高了钻井作业的效率和安全性。
这些创新推动了市场的竞争，并为螺杆钻具行业带来了新的增长机遇。
2.3 环境意识的提高全球对环境保护和可持续发展的呼声越来越高，这对传统的石油和天然气行业产生了一定影响。
螺杆钻具作为一种相对环保、高效的钻井工具，在这一背景下受到了更广泛的应用。
政府部门和能源公司的环保要求推动了市场对螺杆钻具的需求增长。
3. 市场挑战3.1 市场竞争加剧螺杆钻具市场竞争激烈，主要供应商之间存在激烈的价格战和产品差异化竞争。
随着新的厂商进入市场，市场份额分布变得更加分散，这对现有供应商构成了一定的挑战。
3.2 石油价格波动螺杆钻具市场的发展与石油价格密切相关。
全球石油价格的波动和不确定性对市场预测和投资决策带来了风险。
石油价格的下跌可能导致勘探项目的减少，从而影响螺杆钻具市场的需求。
3.3 环境监管加强随着环保监管的加强，能源公司需要更高的环境责任和合规性。
这对于螺杆钻具供应商来说，意味着更严格的质量标准和环保要求。
这增加了供应商的成本，并可能对市场竞争力产生一定的影响。
4. 市场前景螺杆钻具市场在未来几年有望保持稳定的增长势头。
螺杆钻具原理
螺杆钻具原理
螺杆钻具是一种常用的钻井工具，它在石油、天然气和地热等领域有着广泛的
应用。
螺杆钻具的原理是利用旋转的钻头将地层岩石破碎，并通过钻杆将岩屑输送到地面，同时实现对井眼的稳定和润滑。
下面我们将详细介绍螺杆钻具的原理及其工作过程。
首先，螺杆钻具由钻头、钻杆和钻井液系统组成。
钻头是螺杆钻具的关键部件，它通过旋转和下压来破碎地层岩石。
钻杆则是连接钻头和钻机的部件，它能够传递旋转力和下压力到钻头，同时还能输送岩屑和钻井液。
钻井液系统则是用来冷却钻头、稳定井眼和输送岩屑的液体系统。
其次，螺杆钻具的工作过程可以分为下压、旋转和输送三个阶段。
在下压阶段，钻机通过钻杆向下施加压力，使钻头对地层岩石进行破碎。
在旋转阶段，钻机通过钻杆对钻头进行旋转，以加大破碎效果。
在输送阶段，钻井液系统通过钻杆将岩屑输送到地面，并同时实现对井眼的稳定和润滑。
最后，螺杆钻具的原理是利用下压、旋转和输送三个基本动作来完成钻井作业。
通过不断地重复这三个动作，螺杆钻具能够高效地完成钻井作业，同时还能够减少钻头的磨损和延长钻头的使用寿命。
此外，螺杆钻具还能够适应不同地质条件和井眼要求，具有较强的适用性和灵活性。
总之，螺杆钻具是一种高效、灵活的钻井工具，其原理是利用下压、旋转和输
送三个基本动作来完成钻井作业。
通过不断地改进和优化，螺杆钻具在石油、天然气和地热等领域有着广泛的应用前景。
希望本文能够对螺杆钻具的原理有所了解，并为相关领域的工作者提供一些参考和帮助。
油田钻修井系列螺杆钻具
油田钻、修井系列螺杆钻具使用说明书盐城市友泰石油机械有限公司一、前言：本说明书主要介绍了螺杆钻具的工作原理、结构、机械性能和正确使用及维护保养，便于用户更好地根据钻井、修井的需要进行选用，使其发挥应有的机械及技术性能，提高钻井、修井的工作效率。
二、螺杆钻具的工作原理：螺杆钻具是一种以钻井液为动力，把液压能量转为机械能的一种容积式井下动力钻具。
当泥浆泵泵出的压力泥浆流经旁通阀，流压使旁通阀关闭，进而流进马达，在马达的进出口形成一定的压力差，推动转子绕定子轴线公转和自转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井、修井作业。
三、螺杆钻具的组成：螺杆钻具主要由：旁通阀、液力马达、万向轴和传动轴等四大总成组成。
在马达上部和传动轴下部还装有防掉装置等辅助设施。
万向轴总成 防掉总成传动轴总成 马达总成3.1旁通阀总成：它是由：阀体、阀套、阀芯、弹簧、Ｏ形密封圈、挡圈等零件组成。
它的作用是起下钻时，使钻柱和环空联通，泥浆不污染井台，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，此时泥浆流量经马达，把压力能转变为机械能。
当泥浆流量压力过小或停泵时，所产生液体压力小于弹簧的弹力时，弹簧将阀芯顶起，旁通阀孔处于开启位置，钻柱与环空联通。
3.2液力马达总成：它是由单螺杆转子和定子组成。
转子是一根经过机械加工，表面镀有抗腐耐磨镀层的Ｘ头螺杆。
定子外壳是合金钢内腔壁压注粘牢的Ｘ＋１头的内螺旋橡胶衬套组成的。
转子和定子的形状和尺寸应保证啮合关系，这些啮合点沿轴向导程形成马达的密封空腔，随着转子在定子中螺旋转动。
当具有一定能量的钻井液通过时，空腔沿着轴向下移，旁通阀总成上部入口不断产生、下部出口逐步消失，完成其能量转换，从而推动转子沿定子螺旋内壁作偏心公转和自转，完成马达的作用。
这就是螺杆马达的基本工作原理。
马达转子的螺旋线有单头和多头之分（定子螺旋头数比转子多１个）。
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。
螺杆钻具结构及功能
地质勘探：利 用螺杆钻具的 旋转和推进力 钻探地下岩层 获取地质资料 和矿产资源。
石油工业：用 于钻井和修井 作业能够高效 地钻穿各种复 杂地层提高钻
井效率。
矿山开采：在 矿山的开采过 程中螺杆钻具 可用于钻穿岩 层为矿山的开 采提供便利。
,
汇报人：
01 02 03 04 05
06
Prt One
Prt Two
螺杆钻具的组成：螺杆、钻头、传动轴、轴承等部件 螺杆的结构特点：由多段圆柱形或锥形的杆体组成表面有螺旋槽用于传递扭矩和旋转钻头 钻头的类型和功能：根据不同的地层和钻井要求选择不同类型的钻头如刮刀钻头、牙轮钻头等 传动轴的作用：将动力传递给钻头实现钻头的旋转运动
Prt Three
简介：螺杆钻具通过旋转切削的方式破碎岩石从而实现钻孔作业。
原理：利用螺杆的旋转运动带动钻头上的切削齿对岩石进行冲击和剪切 使岩石碎裂。
特点：切削齿的形状和排列方式直接影响切削效果因此需要根据不同的 岩石类型选择合适的钻头。
应用：广泛应用于石油、天然气、矿产等领域的钻孔作业中是钻井工程 中的重要工具之一。
石油工业领域：螺杆钻具主要用于钻井、修井和钻孔等作业能够提高钻 井效率、降低钻井成本是石油工业中重要的钻井工具之一。
地质勘探领域：螺杆钻具可用于地质勘探中的钻孔作业能够快速准确地 获取地下岩石样品为地质研究提供重要依据。
矿山开采领域：螺杆钻具可用于矿山开采中的钻孔作业能够高效地实现 矿山的勘探、开采和安全生产。
轴承：用于支撑和传递扭矩确保钻具的稳定运行。 密封件：防止泥浆和颗粒进入钻具内部保持其良好的工作性能。 润滑系统：提供持续的润滑减少摩擦和磨损延长钻具的使用寿命。 冷却系统：降低钻具在工作时的温度防止过热导致的损坏。
石油螺杆钻具介绍
定子
转子
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 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。
中空喷嘴的计算 ：
流经马达密封腔的流
量为Qm，通过马达喷 嘴的流量Qz 即：总流量 Q=Qm+Qz 设定马达转速n 值计 算Qm 值 喷嘴直径
d
4
898p Q P
2 z
(m m)
Qm---马达密封腔流量 (L/s)
Qz---转子喷嘴的流量 (L/s)
Q----中空转子马达的总流量 (L/s) v ---容积效率 马达压降P = Pst + Pop ∆Pst——马达启动压降(MPa) ∆Pop——马达工作压降(MPa) ρ——泥浆比重(kg/L) 计算公式中q为中空转子马达的每 转排量 (L/r)其数值参见下表。
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
螺杆钻具原理
螺杆钻具原理
螺杆钻具是一种在石油钻井中广泛应用的钻井工具，它以其高效、稳定的性能受到了广泛的认可。
螺杆钻具的原理是利用螺杆的
旋转和推进作用，通过钻头对地层进行钻进，实现地下资源的开采。
下面我们将详细介绍螺杆钻具的原理及其工作过程。
螺杆钻具主要由钻杆、钻头、钻柱、钻井液系统等部分组成。
在钻井作业中，螺杆钻具通过钻杆的旋转和推进，使钻头不断地对
地层进行冲击和切削，从而达到钻井的目的。
螺杆钻具在工作过程中，钻头受到的载荷主要包括旋转力矩、推进力和钻进压力等。
螺杆钻具的工作原理是利用钻柱的旋转带动钻头进行旋转，同
时通过钻柱的推进使钻头对地层进行冲击和切削。
在钻井液系统的
作用下，钻屑被冲出井口，从而保证了钻井的顺利进行。
螺杆钻具
的工作过程中，需要保证钻杆的旋转和推进的稳定性，同时要保证
钻头对地层的切削效果。
螺杆钻具的工作过程中，需要注意以下几点，首先，要保证钻
头的切削性能良好，从而保证钻井的进度和效率；其次，要保证钻
杆和钻头的稳定性，防止出现卡钻等意外情况；最后，要保证钻井
液系统的正常运行，保证钻屑能够被有效地冲出井口。
总的来说，螺杆钻具是一种高效、稳定的钻井工具，它的工作原理是利用钻柱的旋转和推进，通过钻头对地层进行冲击和切削，从而实现地下资源的开采。
在实际的钻井作业中，需要保证钻头的切削性能良好，同时要保证钻杆和钻头的稳定性，以及保证钻井液系统的正常运行。
只有这样，才能保证钻井作业的顺利进行，实现地下资源的有效开采。
螺杆钻具造斜率计算
螺杆钻具造斜率计算螺杆钻具造斜率计算是石油钻探过程中的一个重要环节。
螺杆钻具是由钻杆、钻头、驱动装置和导向装置组成的一种正负旋转式造斜工具，主要用于钻探斜井或水平井。
通过控制螺杆钻具的转速和扭矩，可以实现井眼的弯曲和方向变化。
螺杆钻具的造斜率计算涉及到一些基本参数，包括转速、扭矩、斜井段长度、井眼直径和压裂液密度等。
下面将详细介绍螺杆钻具造斜率计算的基本原理和步骤。
螺杆钻具的建模描述可以通过剩余扭矩方程来实现。
该方程可以表示如下：T(RPM)=(WOBxROP)+(τxNxA)其中，T表示转矩，RPM表示转速，WOB表示下压力，ROP表示旋转速度，τ表示工具扭矩常数，N表示弹性常数，A表示井眼的面积。
根据这个方程，我们可以计算出斜井段的钻井参数，包括斜率和转角。
斜率是指井眼轴线与地面水平面的倾角，转角是指井眼轴线从初始方向偏离的角度。
在计算斜井段的斜率和转角之前，首先需要确定初始方向。
初始方向可以通过使用导向装置来实现，导向装置可以记录井眼的方向和位置。
计算斜井段的斜率和转角可以使用下面的公式：斜率=△D÷L×100转角=△D÷L×180÷π其中，△D表示井身钻进的水平距离，L表示斜井段的长度，π表示圆周率。
以上就是螺杆钻具造斜率计算的基本原理和步骤。
当然，在实际应用中，还需要考虑一些其他因素，例如地层的物理性质、钻具的几何特征和钻井液的流动情况等。
这些因素的影响可以通过相关的数学模型和计算方法来进行分析和计算。
总之，螺杆钻具造斜率计算是石油钻探中重要的技术环节之一、通过合理地计算和控制斜井段的斜率和转角，可以有效地支持钻井作业的进行，并获得满意的钻井效果。
石油螺杆钻具介绍
定子
转子
密封舱
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 橡胶 衬套 定子 壳体
转子
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：
泥浆 泥浆 泥浆
泥浆
泥浆
代用接头：
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。
旁通阀
代用接头
旁通阀+ 提升短节
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+旁通 阀组合接头
提升短节
旁通阀
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。
定子
转子
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 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。
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挡 圈
阀 体 阀 套 阀 芯
防掉总成：
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，使地面及时发现问题避免造成事故。
泥浆 泥浆
防掉接头 防掉锁母
防掉连杆
螺 杆 钻 具
防掉总成的组成：
防掉接头 防掉锁母 防掉连杆
马达总成：
• 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
中空喷嘴的计算 ：
流经马达密封腔的流
量为Qm，通过马达喷 嘴的流量Qz 即：总流量 Q=Qm+Qz 设定马达转速n 值计 算Qm 值 喷嘴直径
d
4
898p Q P
2 z
(m m)
Qm---马达密封腔流量 (L/s)
Qz---转子喷嘴的流量 (L/s)
Q----中空转子马达的总流量 (L/s) v ---容积效率 马达压降P = Pst + Pop ∆Pst——马达启动压降(MPa) ∆Pop——马达工作压降(MPa) ρ——泥浆比重(kg/L) 计算公式中q为中空转子马达的每 转排量 (L/r)其数值参见下表。
定子
转子
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 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。
a.7.0MPa传动轴总成
b.14.0MPa传动轴总成
两种传动轴总成的对比
普通型传动轴总成
改进型传动轴总成
改进型传动轴总成的优点
2 1
3
4
1、上TC轴承采用螺纹连接的固定方法，从而避免在频繁滞动造成断轴头、上TC轴承损坏等现象； 2、下TC轴承与传动轴大端用螺纹连接，使其在复合钻进时不会因摩擦力及震动过大而松动； 3、传动轴消除了传统的台肩定位，台肩部采用较大圆弧过渡，去掉中部螺纹，使轴体应力均布不 易产生裂纹； 4、改进的防掉系统，使防掉性能更加可靠。 配置这种结构的螺杆钻具，其寿命、可靠性较传统的传动轴总成有了很大提高，在维修上 简单、方便。
杆 钻 具
q=20.3
q=17.1 5LZ197X14.0 LL q=14.0 q=10.2 5LZ165X14.0 LL 5LZ120X14.0 LL q = 8.5 q = 5.0 q = 2.6
9LZ95 X7.0 LL
5LZ89 X7.0 LL 5LZ73 X7.0 LL
q = 3.3
q = 2.4 q = 1.3
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： 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。
花瓣型万向轴总成
球传动万向轴总成
螺 杆 钻 具
球传动万向轴总成的组成：
承 压 球 活 绞 连 杆 传 动 球 球 座 密 封 套 锁 紧 套
可调弯壳体:
我公司现生产的可调弯壳体可调角度范围有 0°-2°、0°-3° 、0°-4°. 上壳体 定位套 下壳体
可调弯壳体
1.5°
0°
螺 杆 钻 具
可调弯壳体的组成:
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
螺 杆 钻 具
上壳体 定位套 弯接头
下壳体
传动轴总成：
作用：将马达产生的扭矩与转 速传递给钻头同时承受钻压所 产生的轴向和径向负荷。
螺 杆 钻 具
传动轴总成 ： 传动轴的作用是将马达的旋转动力传递给钻头，同时承受钻压所 产生的轴向和径向负荷。我公司制造的钻具传动轴总成有两种结构： 一、钻头水眼压降为7.0Mpa，采用硬质合金径向轴承和中间有一组 推力轴承的传动轴总成（如下图）： 二、钻头水眼压降为14.0Mpa，采用硬质合金径向轴承和金刚石复 合片（PDC）的平面止推轴承，其寿命更长、承载能力更高。
1:2
3:4
5:6
7:8
9:10
螺 杆 钻 具
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嘴 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嘴流量的总和， 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 此在选择转子喷嘴尺寸时，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。
复合钻进时钻头尺寸应按照下表选择，如超出规定范围卡钻、断 轴、落井等事故的几率就会大大增加。
螺杆型号 95 105 120-127 140 159 165-172 185 197-203 210 216 244 286
推荐钻头尺寸 118-120 (45/8-43/4) 120-142 (43/4-55/8) 149-165 (55/8-61/2) 172-200 (63/4-77/8) 200-216 (77/8-81/2) 216-222 (81/2-83/4) 222-241 (83/4-91/2) 251-270 (91/2-105/8) 270-289 (105/8-113/8) 289-311 (113/8-121/4) 311-394 (121/4-151/2) 394-508 (151/2-20)
转子全部采用这种新工艺，为用户省去了 使用盐水泥浆，重新订购螺杆的麻烦和费用。
万向轴总成：
作用:将转子的偏心运 动转化成传动轴 的定轴运动。
花瓣型万向轴总成
球传动万向轴总成
高强度密封万向轴总成
螺 杆 钻 具
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。 大漠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。
nq QM ( L / s) 60
容积效率v 取 0.90 ∴ Qz = Q – Qm (L/s)
螺
中空转子马达 ：
5LZ244X7.0 LL
5LZ216X7.0 LL 5LZ197X7.0 LL 5LZ172X7.0 LL 5LZ165X7.0 LL 5LZ120X7.0 LL 5LZ95 X7.0 LL
泥浆 泥浆 泥浆
泥浆
泥浆
代用接头：
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。
旁通阀
代用接头
旁通阀+ 提升短节
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+旁通 阀组合接头
提升短节
旁通阀
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。
螺 杆 钻 具
传动轴总成的组成 ：
串轴承 键 上TC静套 上TC动套 水帽
壳 体
隔套
锁母
下TC静套
下TC动套
传动轴
螺 杆 钻 具
传动轴总成的组装 ：
为了适应钻井的需要,螺杆钻具的传动轴总成的外壳上配有不同种 类的稳定器有固定式的和可换套式的,稳定器的扶正条形式多种多样， 可根据钻井工艺的需要选择使用。 （见下图）
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
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
螺 杆 钻 具
可换套式的稳定器： 可换稳定器套筒
壳体本体
螺杆钻具型号说明
例：5LZ172/5×7-DM 表示：转子与定子头数比为5﹕6、外径为172mm、马达级数为5级、 钻头水眼压降为0～7MPa的大漠螺杆钻具。