【正文】 無論是空氣鉆具，還是泡沫鉆具，在使用過程中必須嚴(yán)格遵守操作守則，并應(yīng)特別主意馬達(dá)的潤滑，空氣體積要求以及鉆壓數(shù)值要求?？諝忏@具不能采用旁通閥結(jié)構(gòu)，并且在使用過程中必須在定子和轉(zhuǎn)子之間添加必要的潤滑物質(zhì)。泥漿中氯化物高時(shí)會因?yàn)楦g縮短馬達(dá)的壽命，這一點(diǎn)在井底溫度高時(shí)顯得更突出。泥漿中所含的各種硬顆粒必須予以限制，推薦鉆井液中的含砂量應(yīng)低于1%，若含砂量高于5%，鉆具的壽命將大大縮短。根據(jù)整個(gè)井眼的鉆井作業(yè)計(jì)劃，制定一個(gè)符合螺桿鉆具使用要求的詳細(xì)具體的鉆井作業(yè)計(jì)劃，即由鉆井工程師根據(jù)任務(wù)結(jié)合地層結(jié)構(gòu)、井眼孔徑、深度、機(jī)械鉆速確定所用鉆頭和螺桿型號，并設(shè)計(jì)一個(gè)適合的鉆具組合。常用的扶正器形式包括：a、螺旋型扶正器（三翼筋、四翼筋、五翼筋）；b、對稱直筋型扶正器（五翼筋、六翼筋、七翼筋均布）；c、非對稱直筋型扶正器（三筋巴掌式）d、單翼型扶正器螺旋型形扶正器直筋型扶正器偏心扶型正器球型扶正器Globose Stabilizer非對稱直筋扶正器圖10 傳動軸殼體上的扶正器形式扶正器的形式和外徑尺寸對造斜或穩(wěn)斜的效果影響較大，用戶在選用導(dǎo)向螺桿鉆具時(shí)應(yīng)對此予以重視。如圖9。如圖7。/30m造斜率的中曲率半徑的造斜段，還可用來打穩(wěn)斜段及水平段。不僅滿足了鉆井打普通定向井的需要，而且，適合打各類中、長、短水平井的需要，并伴隨開發(fā)了DTU、DKO、FAB三種類型的螺桿組合，這些螺桿組合的特點(diǎn)：a、DTU組合是在螺桿鉆具的萬向軸部分裝有反向雙彎的外殼。ERT預(yù)輪廓螺桿鉆具的另一優(yōu)點(diǎn)是，能夠使用較短長度的定子，而輸出性能可以和較長的常規(guī)馬達(dá)媲美。此效率使較短預(yù)輪廓馬達(dá)和長度為其兩倍的常規(guī)馬達(dá)所產(chǎn)生的機(jī)械鉆速相當(dāng)。中成—ERT預(yù)輪廓型螺桿鉆具，是所有中成螺桿鉆具中性能最強(qiáng)的。主要用來承受轉(zhuǎn)子作行星運(yùn)動引起的彎曲載荷和鉆頭的側(cè)向力。b、水眼壓降為7Mpa，該結(jié)構(gòu)上、下軸承有多組向心推力球軸承或多列推力球軸承兩種，徑向軸承是上、下各多組硬質(zhì)合金軸承。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)中的上徑向軸承又稱限流器，對流經(jīng)軸承組件的泥漿流量進(jìn)行限制。 從整個(gè)螺桿鉆具壽命的角度上來看，萬向軸總成部分壽命相對是最短的，在螺桿使用后，應(yīng)及時(shí)拆卸修理和檢查。值和d 值。流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴水眼所產(chǎn)生壓力差ΔP的計(jì)算公式：ΔP＝ΔP1＋ΔP2＝ 其中 ΔP：馬達(dá)兩端壓力差（PSI） ΔP1：轉(zhuǎn)子噴嘴所消耗的壓力降（PSI） ΔP2：轉(zhuǎn)子長孔所消耗的壓力降（PSI） ρ：泥漿密度（lb/gal） Q。因此，在選擇轉(zhuǎn)子噴嘴尺寸時(shí)，應(yīng)確保馬達(dá)密封容腔的流量始終保持或高于最小推薦流量值，這樣，才能使馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)馬達(dá)的總流量應(yīng)等于流經(jīng)馬達(dá)密封容腔的流量和流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量的總和。 現(xiàn)場使用的泥漿流量希望在推薦的范圍內(nèi)，否則將影響馬達(dá)效率，甚至使磨損加大。嚴(yán)重時(shí)則完全停止轉(zhuǎn)動，致使馬達(dá)損壞。總的來說，馬達(dá)的頭數(shù)越少，轉(zhuǎn)速越高，扭矩越小；馬達(dá)的頭數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越低，扭矩越高。因此，繞軸線的左旋螺桿上有一系列嚙合點(diǎn)，這些嚙合點(diǎn)封閉起來的容腔組成一個(gè)密封腔，而且此容腔體積是一定的。 它由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成（參考圖2）。 圖1 旁通閥總成的工作原理是在泥漿流量達(dá)到說明書推薦最小流量以前的某個(gè)流量時(shí)該流量經(jīng)閥芯內(nèi)孔，在孔兩端產(chǎn)生壓力差，上端壓力大于下端壓力，此壓力差克服彈簧力把閥芯壓下，旁通孔被關(guān)閉。馬達(dá)總成 中成螺桿鉆具標(biāo)牌說明：□LZ□□□―□□―□ H: 可換扶正器 G: 高溫定子 T: 可調(diào)彎殼體 C: 長壽命螺桿鉆具 M: 油密封傳動軸總成 AD: 空氣/泡沫螺桿鉆具 ERT: 等壁厚（預(yù)輪廓）定子 0: 中空轉(zhuǎn)子3: 單彎殼體4: 雙彎殼體或彎接頭5: 扶正器6: 扶正器加單彎接頭7: 扶正器加雙彎接頭或彎接頭Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ: 改進(jìn)型 C: 徑向軸承是船用橡膠軸承 Y: 徑向軸承是硬質(zhì)合金軸承. J: 徑向軸承是CC合金軸承 鉆頭最大水眼壓降 (bar) 鉆具公稱直徑 (mm) 螺桿鉆具標(biāo)志 馬達(dá)轉(zhuǎn)子頭數(shù)（單頭省略）三、螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)與工作原理 螺桿鉆具是以油基泥漿、浮化泥漿及粘土泥漿等作動力液，是一種把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的容積式井下動力鉆具。 　　目前，我公司螺桿鉆具產(chǎn)品已銷往國內(nèi)20多個(gè)油田及美國、印度、泰國、菲律賓、伊朗、卡塔爾、委內(nèi)瑞拉等國家和地區(qū)，國內(nèi)市場覆蓋率98％左右，市場占有率名列前茅。中成ERT預(yù)輪廓型螺桿鉆具是機(jī)械鉆速的革命。近年來為適應(yīng)市場需求開發(fā)了一系列大扭矩、大功率、耐高溫、長壽命螺桿鉆具，并研制出應(yīng)用于小井眼井、連續(xù)油管鉆井及修井作業(yè)的小直徑螺桿鉆具、應(yīng)用于空氣欠平衡鉆井的空氣泡沫螺桿鉆具及應(yīng)用在鉀酸鹽等特殊鉆井液中鉆井的螺桿鉆具，其中多項(xiàng)技術(shù)獲得國家專利證書。如果在使用過程中發(fā)現(xiàn)關(guān)于鉆具操作，生產(chǎn)安全以及本手冊提供信息的不明之處等問題，請及時(shí)聯(lián)系我們，我們會盡力幫你解決。在這本手冊中主要介紹了中成牌螺桿鉆具的工作原理、性能、使用要求及注意事項(xiàng)，從而使用戶能夠安全、高效的使用我們的產(chǎn)品。2．增加鉆頭的轉(zhuǎn)速和扭矩，提高了進(jìn)尺率。 3．可準(zhǔn)確地定向、造斜、糾偏。操作人員必須具有一定的專業(yè)素質(zhì)以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并需要對本說明書進(jìn)行仔細(xì)閱讀。版權(quán)所有：未經(jīng)許可，本出版物的任何部分都不得以任何的形式手段，如電子、機(jī)械、照相、錄制等進(jìn)行復(fù)制、資料檢索或播送。 　　2008年，我公司開發(fā)出最新一代的具有專利技術(shù)的等壁厚（預(yù)輪廓）定子。在質(zhì)量體系保障上，是國內(nèi)螺桿鉆具生產(chǎn)廠家最先通過IS0900l標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，也是同行業(yè)中唯一通過中國計(jì)量局IS0l00l2計(jì)量檢測體系認(rèn)證的企業(yè)。地址：天津市，大港區(qū)，川港路聯(lián)系電話：02225964411, 25964693傳真：02225964693公司網(wǎng)站：二、產(chǎn)品型號規(guī)格說明本手冊列舉了我公司生產(chǎn)制造的所有規(guī)格的螺桿鉆具。當(dāng)泥漿泵產(chǎn)生的高壓泥漿流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達(dá)時(shí)，轉(zhuǎn)子在壓力泥漿的驅(qū)動下繞定子的軸線旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩和轉(zhuǎn)速通過萬向軸和傳動軸傳遞給鉆頭，從而實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)。萬向軸總成 此時(shí)泥漿流經(jīng)馬達(dá)，把壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。轉(zhuǎn)子是一根經(jīng)過加工并有耐磨抗腐蝕鍍層的左旋螺桿。隨著螺桿在定子中的運(yùn)動，密封腔逐步沿軸線移動，把完成能量轉(zhuǎn)換的泥漿由低壓腔排出馬達(dá)。各種螺桿馬達(dá)頭數(shù)配合的截面輪廓如圖3。這一點(diǎn)現(xiàn)場操作時(shí)用戶應(yīng)非常注意。 螺桿馬達(dá)的性能參數(shù)是螺桿鉆具的主要性能參數(shù)，螺桿輸出扭矩與馬達(dá)壓降成正比；輸出轉(zhuǎn)數(shù)與輸入泥漿流量成正比，隨著負(fù)荷的增加，螺桿輸出轉(zhuǎn)數(shù)降低很少，地面控制容易。每種規(guī)格的馬達(dá)都有其推薦的最大和最小流量值。在泥漿密度、噴嘴尺寸和馬達(dá)總流量給定時(shí)，流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴的流量和流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量總是在變化中的。：流經(jīng)轉(zhuǎn)子水眼的流量（gal/min） D：轉(zhuǎn)子長孔直徑（in） d：噴嘴直徑（in） Pν：泥漿粘度（cp） L：轉(zhuǎn)子長孔長度（ft）在上述計(jì)算公式中，ΔP、ΔPΔPρ、D、Pν、L在給定井況和螺桿鉆具規(guī)格后都是定值，因此，只要改變d,就可以得到一個(gè)相應(yīng)的Q。表1噴嘴直徑(in)泥漿密度(ppg)馬達(dá)兩端壓降(PSI)100200300400流經(jīng)轉(zhuǎn)子水眼流量(GPM)12/324056698036516373334758663143536218/329012715517982116142164751061291506998120138表2 中空轉(zhuǎn)子所配的噴嘴尺寸噴嘴號噴嘴直徑噴嘴號噴嘴直經(jīng)InMmInMm077/321616/32088/321818/32099/322020/321010/322222/321111/322424/321212/322828/321313/323030/321414/323232/321515/32 它位于轉(zhuǎn)子下端，其作用是把馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩和轉(zhuǎn)速傳遞到傳動軸上。 圖4 運(yùn)動原理 它的作用是將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力傳遞給鉆頭，同時(shí)承受鉆壓所產(chǎn)生的軸向和徑向負(fù)荷。b、油密封傳動軸總成：該總成采用密封組件將串軸承和部分徑向軸承進(jìn)行密封并注入高溫潤滑油進(jìn)行潤滑。c、水眼壓降為14Mpa，該結(jié)構(gòu)上、下軸承有多組鑲嵌PDC復(fù)合片的平面推力摩擦軸承，徑向軸承是上、下各一組CC合金軸承。對于泥漿潤滑的傳動軸總成來說，上徑向軸承又稱限流器，它允許馬達(dá)流出的部分泥漿（在最大水眼壓降作用下，約5～10%）通過軸承組件，起著冷卻和潤滑軸承的作用。這種鉆具是為使有效機(jī)械鉆速最大化，并且提高造斜能力而設(shè)計(jì)的。功率和扭矩得到了極大的提高，歸因于內(nèi)部整體加工的定子輪廓具有均勻的橡膠壁厚。這樣不但提高了馬達(dá)的定向能力，而且由于傳感器位置距離鉆頭更近，也提高了隨鉆測量儀(MWD)和隨鉆測井儀(LWD)的測量精度。由于是反向雙彎，故鉆頭的偏移距較小，這種組合可以開動轉(zhuǎn)盤（低速）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)斜及水平段鉆進(jìn)。它由MWD、DTU馬達(dá)及高效鉆頭組成導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的硬件部分，可以實(shí)現(xiàn)井眼軌跡的連續(xù)控制。圖7 DKO組合c、FAB組合是在螺桿鉆具馬達(dá)的上部及下部（萬向軸部分）各裝有一單彎外殼，由于這種組合的鉆頭偏移距很大，因此有很強(qiáng)的造斜能力，是一種強(qiáng)造斜組合，正因?yàn)殂@頭偏移距很大，不能開動轉(zhuǎn)盤鉆井，故不能用FAB馬達(dá)組成導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)?？烧{(diào)彎殼體的角度調(diào)整范圍為0～3176。為了滿足鉆井使用要求，有些規(guī)格的產(chǎn)品可以配備可換扶正器，顧客可以在井場根據(jù)情況隨時(shí)更換適宜的扶正器。螺桿鉆具是正容積式馬達(dá)，決定鉆具性能的因素是馬達(dá)的輸入流量和作用于兩端的壓力降，而不是鉆井液的類型，因而，使用各種類型的泥漿一般均能有效的工作。使用油基泥漿或柴油基泥漿時(shí)，考慮到油基泥漿中芳香烴對定子橡膠的溶脹和氣蝕，應(yīng)該控制芳香烴的含量，同時(shí)提高油基泥漿的苯胺點(diǎn)。如果螺桿已在高氯化物含量泥漿中使用，在起出后應(yīng)盡可能在井口沖洗，防止螺桿的腐蝕。而且，由于在空氣中含有大量的氧氣，因此必須采取措施防止各個(gè)部件的氧化腐蝕。在空氣或泡沫鉆具的使用過程中，定子橡膠的應(yīng)變生熱而失效往往是造成鉆具報(bào)廢的關(guān)鍵因素。 鉆頭的選擇，尤其是與螺桿鉆具一起使用的鉆頭的選擇是個(gè)十分重要的問題。 b．針對地層需用什么樣的刃部構(gòu)造。 f．鉆頭水眼壓降的設(shè)計(jì)。尤其當(dāng)鉆頭水眼壓降已達(dá)鉆具型號規(guī)定的壓降值，更應(yīng)注意。注意使用螺桿鉆具作業(yè)時(shí)，一般鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)提高2～3倍，因此鉆頭軸承壽命要因之而縮短。用螺桿鉆具為防止鉆頭側(cè)面的過速磨損，可在牙輪鉆頭側(cè)面外徑堆焊硬質(zhì)合金予以保護(hù)。金剛石鉆頭與7Y型鉆具匹配是完全合適的。但無論如何應(yīng)該了解：合理的金剛石尺寸、金剛石布置的方位、每塊金剛石的鉆壓負(fù)荷這三者與井下鉆具轉(zhuǎn)數(shù)高和所要求的鉆壓小兩者是應(yīng)該考慮合理匹配的。如果水眼太小，泵壓達(dá)到額定值時(shí)，排量可能相對過小，此時(shí)馬達(dá)不易發(fā)揮出最大效能。使用油基泥漿，井底溫度低于95℃，馬達(dá)可進(jìn)行正常工作。一種是耐溫120℃的常規(guī)定子，其額定工作溫度95℃，最高工作溫度120℃。當(dāng)輸入泥漿流量超過最大流量值，轉(zhuǎn)子就會超速旋轉(zhuǎn)，定子的疲勞負(fù)載就會大大增加，導(dǎo)致定子提前損壞。馬達(dá)工作時(shí)，隨著鉆壓逐漸增加，泥漿的循環(huán)壓力逐漸上升，該壓力的增量與鉆壓或鉆進(jìn)所需的扭矩的增量成正比。如果泵壓表突然增加了幾兆帕，繼續(xù)增加鉆壓，泵壓不再增加這說明螺桿發(fā)生了制動。但一旦螺桿發(fā)生制動，應(yīng)迅速將其提離井底降低鉆壓，因?yàn)槟酀{長時(shí)間流過不轉(zhuǎn)的馬達(dá)會使螺桿嚴(yán)重?fù)p壞。螺桿進(jìn)入工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)子驅(qū)動鉆頭作順時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)在鉆具殼體上產(chǎn)生一反作用扭矩，該扭矩向上傳遞到整個(gè)鉆柱上，會引起螺桿以上各聯(lián)接絲扣緊扣或引起螺桿定子殼體以下聯(lián)接絲扣松扣。 現(xiàn)場經(jīng)常有這樣的情況，螺桿使用后，尚未回收經(jīng)過維修中心修復(fù)或現(xiàn)場使用認(rèn)為時(shí)間不長，想再次使用。第二步：將鉆具座在鉆臺上，用鉆具自身重量壓縮軸承總成，再次測