定向井工具简介

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一、马 达（2）
马达内部结构图：
旁通阀总成
马达总成
万向轴总成 传动轴总成
单位名称－序号
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一、马 达（3）
马达外型结构：

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马达的工作原理（4）
马达是一种 螺杆钻具（SCREW DRILLS），它是以 泥浆作为动力的一种井下动力钻具。 马达工作原理：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，来实现钻井作业。
单位名称－序号
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五、短非磁钻铤

短非磁钻铤的作用： 与非磁钻铤的作用类似，只是长度不同。
Hale Waihona Puke 短非磁钻铤尺寸、内外径及扣型：
8 "短非磁钻铤： 扣型：631*630 外径：8 " （203.2mm）
内径：3-1/4 " （82.55mm）
6-1/2 "短非磁钻铤：
扣型：411*410
外径：165.1mm
内径：3-1/4 “ 或 2-13/16 ” （71.4mm）
单位名称－序号
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六、浮阀和定向接头（1）
浮阀的作用：
主要作用是防止泥浆倒流损害井下测量工具， 以及防止钻头水眼被堵。
定向接头的作用：
主要作用是为定向仪器（陀螺等）提供一个稳 定的座封环境，便于准确地知道马达等井下工具 的方向，保障下部作业顺利进行。
单位名称－序号
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旁通阀总成---马达（5）
旁通阀结构及工作原理：
旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻时位于旁 通位置，下钻时匀许环空的泥浆由旁通阀阀体侧面的阀 口孔流向钻杆内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧 面的阀口流入环空，减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及 压力达到一定值时，旁通阀关闭，泥浆流经马达，将泥 浆能量转换为机械能。
单位名称－序号
L1 1.0～1.8 1.0～1.8 1.0～1.8
L2 ------18.0～27.0 9.0～18.0
L3 ------------9.0
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二、转盘稳斜钻具组合（6）
按稳斜能力分为强、中、 弱三种。 在使用中要注意保持正常 钻压和较高转速。 若需要更强的稳斜组合， 可使用双扶正器串联起来 作为近钻头扶正器。
单位名称－序号 36
工具扣型识别(2)
钻杆接头的类型：
1）内平接头（IF）：
实用于外加厚及内外加厚钻杆，其接 头内径钻杆加厚部分内径和钻杆本体 内径相等或相近。泥浆流过该类型接 头时，流动阻力小，有利于水功率的 利用。但该类接头强度低，易于磨损 。
单位名称－序号
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工具扣型识别(3)
2）贯眼接头（FH）： 适用于内外加厚及内加厚 钻杆。接头内径等于钻杆加厚部分内径，但小于 钻杆本体内径。泥浆流过时，流动阻力大于内平 式接头，但强度大于内平式接头。 3）正规接头（REG）：适用于内加厚钻杆，正规 式接头内径小于钻杆加厚部分内径，钻杆加厚部 分内径又小于钻杆本体内径，因此该类型连接的 钻杆有三种不同的内径，并且公接头内径比母接 头内径还小。泥浆流过时阻力大。但该类接头外 径小，耐磨损，强度大，常用某些打捞工具和水 龙头下部保护接头等的连接处。
六、浮阀（F/V）
七、定向接头（O/S）
单位名称－序号
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一、马 达（1）
马达主要组成部分：

旁通阀总成（by-pass valve assembly） 马达总成（motor assembly） 万向轴总成（cardan shaft）

传动轴总成(drive shaft assembly)
单位名称－序号
单位名称－序号
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马达总成-----马达（6）
马达总成的结构及工作原理：
马达总成由转子和定子两部分组成。定子 与转子之间形成若干个密封腔，在泥浆动力 作用下，密封腔不断的形成与消失，完成能 量交换从而推动转子在定子中旋转。马达可 形成几个密封腔就称几级马达。
单位名称－序号
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万向轴总成-----马达（7）
单位名称－序号
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六、浮阀和定向接头结构（2）
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单位名称－序号 27
七、震击器和挠性接头（1）
震击器的作用：
主要作用是保持钻头和钻柱的工作平衡，在卡 钻时帮助解卡。
单位名称－序号 38
工具扣型识别(4)
接头类型的识别：
在钻井中，正确地选配和连接钻具是一项很重要的工作，若将 接头配错，就会引起钻具事故。
在实际工作中如何识别不同尺寸不同类型的接头呢？ 1）、先看接头本体上有无标记槽。在标记槽内用钢字码打有 “420”、“631”等字样，以识别接头扣型所用。接头一般无标记 槽，但有时也大有尺寸类型代码。 2）、用特别的接头尺，在测定时通过接头尺，可以直接读出接头 的尺寸和类型。

在没有计算机软件计算在情况下，可使用现场常用的经验数据。
转盘钻扶正器组合有三种： 增斜组合 稳斜组合 降斜组合
单位名称－序号 16
二、转盘增斜钻具组合（5）
按增斜能力分为强、中、弱 三种。 使用中要注意： 1. 钻压越大，增斜能力越大； 2. L1越长，增斜能力越小； 3. 近钻头扶正器直径减小， 增斜能力也减小。 4. 注意保持低转速。 类型 强增斜组合 中增斜组合 弱增斜组合
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二、扶正器（1）
扶正器的分类
扶正器的作用
扶正器的形状 使用扶正器的
一些技巧
单位名称－序号
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二、螺旋扶正器结构（2）
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单位名称－序号
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二、扶正器（3）
扶正器作用
在现场作业中，无论是在转盘钻具组合中，还 是在导向钻具中，扶正器都具有很大的作用。 在增斜钻具组合和降斜钻具组合中，扶正器起 支点作用，通过改变扶正器在下部钻具组合中的 位置，可改变下部钻具组合的受力状态，从而进 行增斜、稳斜或者降斜来达到控制井眼轨迹的目 的,还可以增加下部钻具组合的刚性，修整井眼， 防止粘卡等。

承托环 配合接头 减震器 键槽破坏器 循环头 变向器 打捞杯
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单位名称－序号
工具扣型识别(1)

接头丝扣规范及表示方法： 我国现场用三位数字来表示粗扣接头的类型，如411， 420，630等。
第一位数字表示工具丝扣的直径，以英寸为单位，用2、3、 4、5、6分别表示2-7/8 “ （73mm）、3-1/2 ” （89mm） 、4-1/2 “ （114mm）、5-1/2 ” （140mm）、6-5/8 “ （ 168mm）工具的名义尺寸； 第二位数字表示接头类型，用1、2、3三个数字分别内平、 贯眼、正规三种类型； 第三位数字用1和0分别表示公扣和母扣。例如：411表示41/2 "的钻杆，内平式的公接头。
定向井常用工具简介
－定向井服务中心－
鲁礼兵 2003年7月26日
海洋钻井平台
单位名称－序号
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定向井常用井下工具
一、马达（PDM） 二、扶正器（STB） 三、非磁钻铤（NMDC） 四、悬挂短节（HOS） 五、短非磁钻铤（SNMDC） 八、挠性短节（F/J） 九、震击器（JAR） 十、加重钻杆（HWDP） 十一、短钻铤（SDC） 十二、弯接头 十三、开窗工具 十四、其它定向井工具

(1)．使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜 要求时，改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降 斜； (2)．转盘钻扶正器组合不能控制方位，而且在钻进 中常常出现方位偏差。• 井眼方位有较大偏差，有 当 可能造成脱靶时，必须使用动力钻具造斜工具来完 成扭方位。

单位名称－序号
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三、非磁钻铤（1）
按降斜能力分为强、弱两 种。 使用中要注意： 1. 2. 保持小钻压和较低转 速 对于强降斜组合来说， L1越长则降斜能力越 强，但不得与井壁有 新的接触点。
类型 强降斜组合
L1 9.0～27.0
L2 -------
弱降斜组合
单位名称－序号
0.8
18.0～27.0
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二、扶正器（8）
尽可能多的使用转盘扶正器钻具组合来进行轨迹控 制 。所以在造斜段结束之后，一般都换用转盘钻继续 增斜，并在需要稳斜和降斜的时候，仍然使用转盘钻来 完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控 制：
非磁钻铤作用
在使用MWD或者电子多点测斜仪等仪器 时，在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效防 止由于钻具所带来的磁干扰，使测量结果准 确有效。
单位名称－序号
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三、非磁钻铤（2）
8 "非磁钻铤：
扣型：631*630 外径：8 " （203.2mm）
内径：3-1/4 " （82.55mm）
6-1/2 "非磁钻铤：
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九、短钻铤
短钻铤的作用：
其作用可以参看转盘扶正器组合。
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十、弯接头
弯接头的作用：
在动力钻具和钻铤之间的一个接头，使该部位 形成弯角从而使钻头侧向切削，改变井眼方向。 其弯角越大，造斜率越大；弯曲点以上钻柱钢 性越大，造斜率越大；弯曲点至钻头的距离越小 且重量越小，造斜率越大；钻进速度越小，造斜 率越大。
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二、转盘扶正器组合（4）
此类工具不能用于改变井眼方位，仅能在已有一定斜度的井眼内改变井斜，即进 行增斜、降斜或稳斜。
此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤部分，巧妙地使用扶正器，得 到各种性能的组合。
20世纪80年代以来，国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。运用数学、力学和 计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、加权余量法等等 方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。
用在钻具组合底部来代替钻铤加压，在导向钻具定向 作业中减少与井壁的接触面积，减小摩阻力，利于滑动 作业，增加井下安全且有利于定向井参数的控制。还用 作钻铤与钻杆之间的过渡段，以减缓刚度变化。
钻杆的作用：
主要作用为传递扭矩和输送泥浆，并将地面发出的功 率传递给钻头，并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。
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十一、配合接头
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十二、开窗工具
常见开窗工具：
斜向器
洗锥 锻洗工具
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十三、其它定向井工具
扣型：411*410 外径：165.1mm
内径：3-1/4 " 或 2-13/16 " （71.4mm）
单位名称－序号
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三、非磁钻铤（3）
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单位名称－序号
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四、悬挂短节
悬挂短节作用
将MWD仪器坐在其中，为MWD提供一个安全稳定 的测量环境。 悬挂短节外壁上有一高边刻度线，其作用是校 正马达高边及量MWD到马达OFFSET值。内壁有一 凸出的键，为MWD座封时使用。在不使用MWD时， 一定要注意先甩掉悬挂短节，以避免排量过大冲 掉该键，造成井下事故。
常 用 马 达 厂 家 ： NADRILL 、 BAKER 、 立 林 、 大港、 德州
单位名称－序号
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马达操作注意事项（9）
泥浆马达操作参数及注意事项
工作压力
循环压力
工作压差
马达井口试验应注意的问题 不同马达所允许的轴向间隙 马达使用结束后应注意的问题 马达到达井场后先要作什么
万向轴总成的结构及工作原理：
万向轴总成未于转子下端，其作用是把 马达产生的扭矩和转速传递到传动轴上。由 于转子作的是偏心运动，因此要求万向轴具 有较好的挠性功能，能将偏心运动转换成传 动轴的定轴转动。
单位名称－序号
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传动轴总成-----马达（8）
传动轴总成的工作原理：
传动轴总成(drive shaft assembly)，它的作 用是将马达的旋转动力（扭矩和转速）传递给钻 头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。
类型 强 稳 斜 组合 中 稳 斜 组合 弱 稳 斜 组合
单位名称－序号
L1 0.8～1.2 1.0～1.8 1.0～1.8
L2 4.5～6.0 3.0～6.0 4.5
L3 9.0 9.0 18.0 9.0 ～
L4 9.0 9.0 27.0
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L5 9.0 ～
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二、转盘降斜钻具组合（7）
挠性接头的作用：
主要作用是保护震击器，增加震击时的弹力。
单位名称－序号
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七、震击器和挠性接头（2）
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S/N
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八、加重钻杆和钻杆
加重钻杆的作用：