螺杆钻具使用规程完整

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 m

L 2：弯曲点至其上第一个切点或至上稳定器的长度m

γ：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。

三、螺杆钻具的使用条件

（1）螺杆钻具的工作排量按螺杆厂家推荐的范围选择。

（2）螺杆钻具适用于各种类型,不同密度的钻井液,包括淡水、盐水、油基钻井液,乳化钻井液,高粘度钻井液,但要求钻井液含砂量小于0.5%, 润滑性好。

四、螺杆钻具下井前的检查

（1）测量好螺杆钻具的每一部分尺寸并做好记录（见图1、表2），用肉眼检查是否有损坏的地方，特别是两端螺纹和台阶，然后用探伤仪器再作进一步检查。

图1 螺杆钻具尺寸量取示意图

表2 螺杆钻具尺寸记录表

角度扣型L D L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 名称编号

°上下m mm cm cm cm cm cm cm cm cm 导向马达

（2）用链钳转动驱动头或者吊上钻台后用大钳转动驱动头,以防抱死；上好提升短节，用电（气）动小铰车配合大门绷绳将螺杆钻具抬到大门坡道上，然后用大钩将其提升上钻台,卸去护丝并将螺杆钻具放入井内,使旁通阀位于转盘面上,用卡瓦将螺杆钻具卡牢并装好安全卡瓦,卸掉提升短节。

（3）用小于旁通接头水眼的木棒向下压旁通阀阀芯,从上部向水眼内注满水,此时旁通阀侧孔应不漏水、水面无明显下降,撤去木棒,阀芯在弹簧力的作用下复位,所注水从旁通阀侧孔均匀流出,则为正常。

（4）将螺杆钻具用吊卡吊起，测量此时不转动部分的最下端（下径向轴承的下端）与驱动接头之间的间隙值为D1（见图2）。然后将螺杆钻具坐于转盘面上,释放其重量,使传动轴受压, 再次测量此时不转动部分的最下端（下径向轴承的下端）与驱动接头之间的间隙值为D2（见图2）。D1-D2为轴向间距,其大小必须小于表3所规定的数据方可下井。

图2 螺杆径向间隙测量示意图

表3不同型号的螺杆允许的最大径向间隙

五、井口试运转

（1）下接钻头(不含PDC钻头),上接方钻杆,下放螺杆钻具使其旁通阀位于转盘面以下能观察到的位置。

（2）随着排量增加旁通阀芯下行关闭侧孔,保持排量不变,上提方钻杆使钻头位于喇叭口内,观察传动轴是否转动正常。

（3）传动轴转动时,一小部分钻井液经轴承呈伞状从传动轴与定子外壳间喷出,其流量约为总排量的7%左右，伞状喷出钻井液量过大、过小均为不正常。同时注意泵压表上压力的变化，在钻头水眼合适的情况下，观察其压力值是否符合所推荐的压力值。

（4）下放钻具使旁通阀位于转盘面以下能观察到的位置停泵,钻井液能从旁通阀侧孔均匀流出为正常。

六、螺杆钻具下钻

（1）控制下钻速度,不应大于60m/min。弯壳体螺杆下钻时要周期性地转动

钻具以消除井眼台阶、硬地层和套管鞋对下钻的影响。

（2）井眼必须畅通,遇阻不得超过正常摩阻100KN，严禁使用螺杆钻具进行长时间划眼，防止发生螺杆断裂落井。

（3）下钻时认真观察钻井液返出量,当发现返出钻井液量异常时(旁通阀堵塞时,排出量约为正常量的3倍)，应考虑为旁通阀堵塞，立即接方钻杆开泵打通旁通阀后再继续下钻。

（4）在下钻过程中不得使用螺杆钻具进行堵漏、处理泥浆等作业。

（5）对于深井和高温井,在下钻过程中要周期性地进行中途循环泥浆,防止温度过高而使钻具堵塞或损坏。

七、螺杆钻具的启动和钻进

（1）滑动钻进

①滑动钻进前，应充分冲洗井底，清除井底岩屑、沉淀物，消除循环不彻底对定向的影响。

②将钻头下钻至离预定深度1m处,逐渐加大排量使之达到设计要求,记录此时立管泵压为“悬空泵压”。慢慢将钻头放至井底，钻头接触井底受压后,产生扭矩泵压升高,此时的立管压力为“工作泵压”,使工作泵压与悬空泵压之差小于螺杆厂家所推荐的马达压降值。

③滑动钻进中过程中,司钻要密切关注钻压表、泵压表和测量仪器司钻显示仪上工具面的变化,均匀送钻,如遇泵压突然升高或工具面变化很大时立即上提钻具。

④滑动钻进中要适时处理泥浆保证泥浆的润滑性。

⑤考虑合适的反扭角大小，不得因为反扭角考虑过大而使得钻压过大造成螺