螺杆钻具的使用(技术员培训).
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。
螺杆钻结构 原理及使用方法
3、螺杆钻具的结构 其结构由旁通阀、马达、TC轴承、推力轴承、 万向轴、传动轴等组成。
一、螺 杆 钻 具
3.1 旁通阀总成 旁通阀由阀体、阀套、
阀芯及弹簧等部件组成。
一、螺 杆 钻 具
在压力作用下阀芯在阀套中滑动，阀芯的运动 改变了液体的流向，使得旁通阀有旁通和关闭两个 状态：在起、下钻作业过程中，阀套与阀体通孔未 闭和，旁通阀处于旁通状态，使钻柱中泥浆绕过马 达进入环空；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，把 压力能转变成机械能。当泥浆流量值过小或停泵时， 弹簧把阀芯顶起，旁通阀孔处于开启位置--处于旁 通状态。
二、使用中存在的问题
以上的问题造成的结果就是磨灰效率低，严重影响 作业施工速度和质量，所以各施工单位要充分认识 和正视自身在操作和使用方面存在的问题并加以改 正，按照正确的操作方法使用螺杆钻具及其配套设 备，才能提高磨灰效率。
送回螺杆钻存在问题
有泥沙
送回螺杆钻存在问题
表面油泥未清理
三、螺杆钻具正今后的工作中：一是要转变观念，提高服务质量， 及时跟踪管理到现场，了解施工中存在的问题并与 施工单位多沟通多探讨，解决实际问题加强螺杆钻 具的管理。二是要积极引进螺杆钻具的清洗及检测 设备，做到及时清洗和检测其性能，保证合格的螺 杆钻具上井。三是要及时了解螺杆钻具使用的情况， 准备好配套的钻具和各类变扣，确保不影响施工， 积极的服务于基层不断提高我们的服务质量。
定向井螺杆钻具的使用手册
定向井螺杆钻具的使用手册定向井螺杆钻具的使用手册在选择钻具及其组合方案时，应制订钻井作业计划，充分考虑井眼孔径、井眼轨道、钻具类型、规格、地层结构和水力计算等细节。
1、地面检查钻具下井前，应在钻台上按下述方法进行试验：a、用提升短节将钻具提起坐入转盘卡瓦内，装上安全卡瓦卸去提升短节。
b、检查旁通阀，用木棒下压旁通阀阀芯，从上部注满水，此时旁通阀应不漏，水面无明显下降。
然后松开阀芯，阀芯复位，所注水应从旁通阀口均匀流出。
c、接上方钻杆，卸去安全卡瓦，提出卡瓦，下放钻具使旁通阀阀口处于转盘下易于观察的位置。
d、开泵：（逐渐提高排量直到旁通阀关闭、马达起动为止（记下该排量值）。
不停泵上提钻具至能看见转动的驱动接头为止。
在此过程中可能有部分泥浆经轴承组流出，观察钻具运转情况。
停泵前应再下放钻具，让旁通阀阀口位于转盘以下，检查停泵时是否泥浆经旁能阀阀口顺利流出。
e、地面检查结束后，用吊钳卡住驱动接头，用钻头盒把钻头和钻具接上（大钳只可咬在旋转传动轴驱动接头上），（注：应保证传动轴驱动接头相对于上面的壳体反时针转动，以防止内部螺纹松扣。
）使用弯接头时，定向装置带的转盘套和定位健必须和工具面对正，如果要用回压凡尔，可直接安装在旁通阀上方。
如果在驱动接头和钻头之间还要加转换接头，建议不应超过250mm长，以免产生过多的方位变化，以及会降低轴承寿命或损坏传动轴。
2、钻具下井：a、下放钻具以其组合应小心地控制下放速度，以防撞到沙桥、井壁台肩和套管鞋上使钻具损坏。
下钻遇阻，应开泵循环，慢慢划眼通过。
若带有弯接头或弯壳体的钻具遇阻时应周期性地转动钻具组合，慢慢通过，以防止划出新井眼。
b、对于深井和高温井，下放钻具建议周期性地进行中途循环，这样可防止钻具堵塞，或因高温造成的钻具定子损坏。
c、在井内，泥浆若不能迅速通过旁通阀阀口流进钻柱中，应减慢下钻速度或不时停下来充灌泥浆。
下钻时，注意不可顿钻或将钻具直接坐入井底。
3、启动a、钻具达到预先计划的井深位置，可以开泵循环，由于钻头侧向力的影响，压力值可能超过计算值。
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。
钻具管理及使用培训
PH 值
进尺(m)
本井 累计
甲队
A
120
120
230
230
乙队
B
256
376
415
645
探伤及修扣规则：探伤和修扣周期执行分公司钻具管理标准标准、 规定。 钻具修扣内外双修方可归零，若为单边修扣，两边分别累计，一边 到达修扣时间必须修扣。
四、钻具档案
检验日期 2008.12.2 检验项目 超声、磁粉 级别 修扣日期 修扣记录 备注
四、钻具档案
2、钻具档案 建立健全钻具档案，钻具管理采用一、二级管理，钻具租赁方填写 钻具卡片，使用结束后钻具卡片随钻具收回，由管具公司进行使用 时间的统计。以7 ″钻铤为例：
队号 井 号 纯钻时间(h)
盐水泥浆 非盐水泥 浆 直 井 非直井 累计
含CO2井 使用时间 (h)
含H2S井 使用时间 (h)
一、钻具分级及标识
3）报废钻具 报废钻具在钻杆母接头处用红漆两圈标识。 ①方钻杆保护接头；纯钻时间＞500小时，应强制淘汰。
②各种规格的钻铤长度在8.5m以下的在工区内禁止使用；
培训提纲
一、钻具分级与标识
二、钻具探伤与检测 三、钻具修扣 四、钻具档案
五、钻具使用
二、钻具探伤与检测
1、钻铤 钻铤投产2年以内： a) 4 3/4″及以下（含4 3/4″）：纯钻时间375±25h。 b) 4 3/4″至7″（不含4 3/4″和7″）：纯钻时间475±25h。 c) 7″及以上：纯钻时间475±25h。 钻铤投产超过2-4年以内： a) 4 3/4″及以下（含4 3/4″）：纯钻时间275±25h。 b) 4 3/4″至7″（不含4 3/4″和7″）：纯钻时间375±25h。 c) 7″及以上：纯钻时间375±25h。 钻铤投产超过4-5年以内： a) 4 3/4″及以下（含4 3/4″）：纯钻时间175±25h。 b) 4 3/4″至7″（不含4 3/4″和7″）：纯钻时间275±25h。 c) 7″及以上：纯钻时间275±25h。
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。
螺杆钻具使用手册
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。)
使用螺杆钻具操作规程
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。
螺杆的使用yu注意事项
螺杆的使用一入井准备1、将螺杆坐在井口；2、用木棒下压旁通阀的活塞至死点，然后松开活塞，检查弹簧的恢复能力；3、螺杆钻具上接方钻杆后开泵，增大排量直到旁通阀关闭、动力机（马达）启动为止，并记录下该排量。
4、清洗螺杆钻具，然后用链钳顺时针方向转动驱动接头以松弛转子。
二操作步骤1、入井。
地面检查完毕后，下接钻头入井。
2、启动。
下钻至井底0.5m时开泵，启动螺杆，开泵后逐渐增大冲速达到所需排量，记录下排量和泵压。
3、加压钻进。
短时间冲洗井底后，把钻头下放至井底，缓慢加压，钻进1m后在进一步加大钻压钻进。
4、钻进中井下情况的判断。
钻压大小、地层岩性变化、钻头使用磨损情况等都会改变钻头扭距，可通过立管压力来判断。
如果螺杆钻具转速下浆，压差超过平均水平，则要把钻具提离井底，待压力下降后在慢慢将钻具放至井底继续钻进。
5、起钻。
出现钻速、泵压、转速突然下降，扭距突然增加等现象，通过调整参数无法改变时要及时起钻。
三技术要求1、使用弯接头时，定向装置的转盘套、定位键必须和工具对正。
如果使用单流阀，则要放在螺杆钻具上面。
如果在驱动接头和钻头之间加接头，其长度要尽量短，防止产生过大的方位变化。
2、下钻遇阻时决不能硬压，也不能划眼，要起钻通井。
3、使用螺杆钻具钻进或取心时要经常缓慢转动钻具以防止卡钻。
4、钻进时，要保持排量和泵压相对稳定，以便保持较恒定的转速和扭距。
四注意事项1、入井前要认真检查。
动力钻具两端连接螺纹、台阶及外壳有无变形，旁通阀是否灵活好用，轴承磨损程度不能超过规定标准。
2、入井前要试运转。
正常才能入井。
3、入井时要控制下钻速度，遇阻不能硬压、硬砸。
4、钻进时要均匀送钻，防止溜钻、顿钻。
钻进中密切注意泵压变化，当泵压突然上升时，要及时提起钻具，重新加压钻进。
5、要保持钻井液清洁，含砂量不得大于0.5%。
6、动力钻具起出后，要认真检查旁同阀，并把钻具内的钻井液排净。
五常见故障定向井专用工具一．井下马达井下动力钻具是常用的造斜工具之一，它分为涡轮钻具、容积式马达和电动钻具三大类。
螺杆钻具中文使用手册
钻头的选择，尤其是与螺杆钻具一起使用的钻头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最重要的了。希望能引起现场使用人员的重视。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。
旁通阀总成的工作原理是在泥浆流量达到说明书推荐最小流量以前的某个流量时该流量经阀芯内孔，在孔两端产生压力差，上端压力大于下端压力，此压力差克服弹簧力把阀芯压下，旁通孔被关闭。此时泥浆流经马达，把压力能转换为机械能。地面停泵或流值过小，压力差不足以按住阀芯，弹簧把阀芯顶起，旁通孔导通（参考图2）。总之，正常情况下旁通阀的启闭完全由流量大小决定的。
喷嘴号
喷嘴直径
喷嘴号
喷嘴直经
In
Mm
In
Mm
07
7/32
5.56
15
15/32
11.91
08
8/32
6.35
16
16/32
12.70
09
9/32
7.14
18
18/32
14.27
10
10/32
7.94
20
20/32
15.88
11
11/32
8.74
22
22/32
17.48
12
12/32
9.53
24
24/32
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因之而缩短。这也提醒我们用牙轮钻头时，钻压不宜用很大，以维持牙轮钻头的寿命。根据经验，由于转数提高2～3倍，牙轮钻头齿部可比用一般传统转盘钻选硬一个等级。例如转盘钻时用“中硬”级钻头，而用螺杆钻具时，就选“硬”级钻头。用螺杆钻具为防止钻头侧面的过速磨损，可在牙轮钻头侧面外径堆焊硬质合金予以保护。
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)
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，
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。。②串联多级马达（DPS-PDM）。
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。
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
螺杆的使用
螺杆的使用一入井准备1、将螺杆坐在井口；2、用木棒下压旁通阀的活塞至死点，然后松开活塞，检查弹簧的恢复能力；3、螺杆钻具上接方钻杆后开泵，增大排量直到旁通阀关闭、动力机（马达）启动为止，并记录下该排量。
4、清洗螺杆钻具，然后用链钳顺时针方向转动驱动接头以松弛转子。
二操作步骤1、入井。
地面检查完毕后，下接钻头入井。
2、启动。
下钻至井底0.5m时开泵，启动螺杆，开泵后逐渐增大冲速达到所需排量，记录下排量和泵压。
3、加压钻进。
短时间冲洗井底后，把钻头下放至井底，缓慢加压，钻进1m后在进一步加大钻压钻进。
4、钻进中井下情况的判断。
钻压大小、地层岩性变化、钻头使用磨损情况等都会改变钻头扭距，可通过立管压力来判断。
如果螺杆钻具转速下浆，压差超过平均水平，则要把钻具提离井底，待压力下降后在慢慢将钻具放至井底继续钻进。
5、起钻。
出现钻速、泵压、转速突然下降，扭距突然增加等现象，通过调整参数无法改变时要及时起钻。
三技术要求1、使用弯接头时，定向装置的转盘套、定位键必须和工具对正。
如果使用单流阀，则要放在螺杆钻具上面。
如果在驱动接头和钻头之间加接头，其长度要尽量短，防止产生过大的方位变化。
2、下钻遇阻时决不能硬压，也不能划眼，要起钻通井。
3、使用螺杆钻具钻进或取心时要经常缓慢转动钻具以防止卡钻。
4、钻进时，要保持排量和泵压相对稳定，以便保持较恒定的转速和扭距。
四注意事项1、入井前要认真检查。
动力钻具两端连接螺纹、台阶及外壳有无变形，旁通阀是否灵活好用，轴承磨损程度不能超过规定标准。
2、入井前要试运转。
正常才能入井。
3、入井时要控制下钻速度，遇阻不能硬压、硬砸。
4、钻进时要均匀送钻，防止溜钻、顿钻。
钻进中密切注意泵压变化，当泵压突然上升时，要及时提起钻具，重新加压钻进。
5、要保持钻井液清洁，含砂量不得大于0.5%。
6、动力钻具起出后，要认真检查旁同阀，并把钻具内的钻井液排净。
五常见故障故障原因处理方法泵压突然升高钻压过大，螺杆钻具转不动提离井底，泵压恢复正常后小钻压钻进。
螺杆钻具使用说明书
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。
螺杆钻具使用规程讲课教案
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。
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万向轴总成
防掉总成
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，
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。
螺杆钻具的认识和使用
中原西南钻井分公司技术发展中心 Technology Development Centre ( EOTDC).Southwest.Drilling company of Zhongyuan Petroleum Engineering Co.Ltd Sinopec
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。
定子
转子
密封舱
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。
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
环空中的泥浆液经阀口进入钻柱，减少钻柱内外的压力差。下钻时，环 空中的泥浆液经阀口进入钻柱，减少钻柱内外的压力差。
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。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入马 达往 ；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，来代替螺杆钻具旁通阀的作用
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。)
5:6
7:8
9:10
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。
花瓣型万向轴总成
球传动万向轴总成
球传动万向轴总成的组成：
承 压 球 活 绞
传 动 球
球 座
密 封 套
锁 紧 套
连 杆
可调弯壳体的组成:
泥浆 泥浆 泥浆
泥浆
பைடு நூலகம்泥浆
防掉总成的组成：
防掉接头 防掉锁母 防掉连杆
防掉总成：
它的作用是由于异常原因造成壳体断裂或脱扣时防止落井并同时使 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
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