【正文】 旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)三只牙輪繞自身錐體母線相對(duì)井底做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，錐體上的牙齒依次對(duì)井底進(jìn)行碾壓破碎。當(dāng)三只錐形牙齒中心線與鉆頭中心線相互錯(cuò)開時(shí)，每只牙輪除滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)以外，還有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這時(shí)牙齒對(duì)井底同時(shí)產(chǎn)生碾壓、破碎、與切刮作用，將地層逐步破碎。 YOUR SITE HERE 鉆塞工具的分類及作用 三牙輪鉆頭 修井作業(yè)中，三牙輪鉆頭是用以鉆水泥塞、堵塞井筒的砂橋和各種礦物結(jié)晶的工具。 當(dāng)三只錐形牙輪中心線與鉆頭中心線交與一點(diǎn)時(shí)，鉆頭旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)三只牙輪繞自身錐體母線相對(duì)井底做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，錐體上的牙齒依次對(duì)井底進(jìn)行碾壓破碎。當(dāng)三只錐形牙齒中心線與鉆頭中心線相互錯(cuò)開時(shí)，每只牙輪除滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)以外，還有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這時(shí)牙齒對(duì)井底同時(shí)產(chǎn)生碾壓、破碎、與切刮作用，將地層逐步破碎。 YOUR SITE HERE 鉆塞工具的分類及作用 三牙輪鉆頭 操作方法及注意事項(xiàng)： 1）用鉆頭規(guī)測(cè)量鉆頭尺寸并配好連接接頭。 2）下井前，地面檢查每只牙輪是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，有無較大的松曠。用手轉(zhuǎn)動(dòng)牙輪，并在巴掌與牙輪結(jié)合縫隙處注機(jī)油，然后在接頭絲扣處涂絲扣密封脂，接上鉆具下井。 3）下至井底前開泵循環(huán)洗井并啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，待轉(zhuǎn)盤運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，再緩慢下放、沖凈井內(nèi)沉砂。 4）逐步向鉆頭施加鉆壓，鉆水泥塞時(shí)鉆壓為鉆頭尺寸（ in） （ ） KN，不宜太大，否則有可能使鉆頭變形或致使牙輪脫落。 5）選用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，鉆水泥塞時(shí)一般用 5070r/min較為適合。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 螺桿鉆具是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。廣泛應(yīng)用于定向鉆井、修井、側(cè)鉆井施工等。具有結(jié)構(gòu)簡單、過載性能好、在小尺寸時(shí)能得到較大的扭矩和功率，小流量工作時(shí)轉(zhuǎn)速較低，鉆頭壽命較長。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 螺桿鉆具是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。廣泛應(yīng)用于定向鉆井、修井、側(cè)鉆井施工等。具有結(jié)構(gòu)簡單、過載性能好、在小尺寸時(shí)能得到較大的扭矩和功率，小流量工作時(shí)轉(zhuǎn)速較低，鉆頭壽命較長。 由四個(gè)部件組成，從上至下依次為：旁通閥總成績；馬達(dá)總成；萬向軸總成；傳動(dòng)軸總成。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 它是螺桿鉆具的輔助部件，其作用是在停泵時(shí)鉆柱內(nèi)空間與環(huán)空連通，以避免起下鉆和接單根時(shí)鉆柱內(nèi)鉆井液溢出污染鉆臺(tái)，影響正常工作。 由閥體、閥芯、彈簧和篩板組成。開泵時(shí)液體壓力迫使閥芯向下運(yùn)動(dòng)，造成彈簧壓縮并關(guān)閉閥體上的通道（一般有 5個(gè)沿圓周均勻頒的通道孔，內(nèi)裝篩板過濾異物），此時(shí)螺桿鉆具可循環(huán)鉆井液或正常鉆進(jìn)。停泵時(shí)，液體壓力消失，被壓縮的彈簧上舉閥芯，旁通閥開啟，使鉆柱同內(nèi)空間與環(huán)空連通。 旁通閥 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 是螺桿鉆具的動(dòng)力部件，馬達(dá)總成實(shí)際上是由轉(zhuǎn)子和定子兩個(gè)基本部分組成的單螺桿容積式動(dòng)力機(jī)械。轉(zhuǎn)子是一根表面鍍有耐磨材料的鋼制螺桿，其上端是自由端，下端與萬向軸相連。定子包括鋼制外筒和硫化在外筒內(nèi)壁的橡膠襯套，橡膠襯套內(nèi)孔為一個(gè)螺旋曲面的型腔。 、馬達(dá)總成 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 轉(zhuǎn)子與定子相互嚙合，用兩者的導(dǎo)程差而形成螺旋密封腔，以完成能量轉(zhuǎn)換。由于萬向軸約束了轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)，所以高壓液體在流過馬達(dá)副時(shí)，不平衡的水壓力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子作平面行星運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和力矩經(jīng)萬向軸傳遞給傳動(dòng)軸和鉆頭。定子襯里一般采用丁腈橡膠，具有一定的耐溫性能和抗油性能，在水基鉆井液和水包油中使用良好。但在深井或地溫梯度高的水平井使用時(shí)，必須考慮橡膠的耐溫性能。 、馬達(dá)總成 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 由兩個(gè)元件組成：殼體和萬向軸。殼體通過上、下錐螺紋分別和馬達(dá)定子殼體下端及傳動(dòng)軸殼體上端相連接。直螺桿鉆具的萬向軸殼體無結(jié)構(gòu)彎角，而彎螺桿鉆具的萬向軸殼體則是一個(gè)帶有結(jié)構(gòu)彎角的彎殼體。上端和轉(zhuǎn)子相連，下端與傳動(dòng)軸上端的導(dǎo)水帽相連。其作用是將馬達(dá)的行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動(dòng)軸至鉆頭。 、萬向軸總成 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 由殼體、傳動(dòng)軸、上部推力軸承、下部推力軸承、徑向扶正軸承及其他輔助零件總裝組成。上下推力軸承分別用來承受鉆具在各種工況下產(chǎn)生的軸向力。徑向扶正軸承則用于對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行扶正，保證其正常工作位置。 流經(jīng)萬向軸超額分配的鉆井液從導(dǎo)水帽進(jìn)入傳動(dòng)軸的中間流道，同時(shí)也有一小部分流經(jīng)軸承組進(jìn)行潤滑和冷卻，然后從傳動(dòng)軸超額分配下部排向環(huán)空。 、傳動(dòng)軸總成 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作原理 傳動(dòng)軸總成的推力軸承是螺桿鉆具最易損壞的部位 ， 因?yàn)槎料⒙輻U鉆具在惡劣的井底環(huán)境中工作時(shí) ， 軸承組負(fù)荷重 ， 且為幅度很大的交變載荷 ， 很容易造成滾珠 、 滾道磨損 ， 甚至破裂 。 理論分析和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)表明 ， 這種情況常發(fā)生在上部軸承 。 、傳動(dòng)軸總成 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的工作特性 從圖上可以看出 ， 螺桿鉆具的轉(zhuǎn)速隨壓降的增大而降低 ，這是由于馬達(dá)定子橡膠襯套在鉆壓的作用下發(fā)生變形和漏失引起的；同時(shí) ， 轉(zhuǎn)矩與壓降成線性關(guān)系 ， 轉(zhuǎn)矩隨馬達(dá)壓降增大而線性增加 ， 此時(shí) ， 馬達(dá)壓降增大導(dǎo)致馬達(dá)轉(zhuǎn)矩增大 ， 以克服阻力矩 ， 但同時(shí)引起相應(yīng)的轉(zhuǎn)速降低 。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的工作特性 當(dāng)壓降逐漸增大到臨界值時(shí) ， 轉(zhuǎn)速為零 ， 即出現(xiàn)制動(dòng) 。當(dāng)鉆具制動(dòng)時(shí) ， 進(jìn)入馬達(dá)的鉆井液排量全部由轉(zhuǎn)子和變形的橡膠襯里間的縫隙漏失 ， 轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn) 。 制動(dòng)工況使鉆具的轉(zhuǎn)子 、 萬向軸和傳動(dòng)軸承受最大扭矩 ， 對(duì)工具危害甚大 。 在操作時(shí)應(yīng)緩慢增加鉆壓 ， 如果一旦發(fā)生制動(dòng)工況 （ 泵壓表讀數(shù)突增 ） ， 要立即將鉆具提離井底 ， 待泵壓值下降后再下放鉆具緩慢施加鉆壓 。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的分類及其特點(diǎn) 螺桿鉆具分為兩叉迪納 [DYNA]納維鉆具兩類 。 國產(chǎn) LZ系列鉆具為迪納鉆具 。 其鉆頭水眼壓降分為、 Mpa、 Mpa。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的應(yīng)用 螺桿鉆具的馬達(dá)為容積式，馬達(dá)的輸入流量和作用于兩端的壓力降差決定了鉆具的基本性能。鉆井液的物理、化學(xué)性能除個(gè)別有損鉆具壽命外，一般不影響鉆具性能，但鉆井液所含的各種硬顆粒必須予以限制，因?yàn)樗鼤?huì)加速軸承、馬達(dá)的磨損而降低鉆具的使用壽命，建議固相含砂量不超過 1%(若含砂量達(dá)到 5%，鉆具壽命會(huì)降低 50%)。同時(shí)注意鉆井液中不要混有各種氣體，因?yàn)榛煊袣怏w的鉆井液在鉆具中壓力的變化下容易產(chǎn)生 “ 氣蝕作用 ” ，加速鉆具的損壞，尤其是定子橡膠更容易被氣蝕壞，對(duì)于欠平衡鉆進(jìn)中強(qiáng)堿、高溫泥漿，要提前說明。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的應(yīng)用 1）流量 螺桿鉆具特性之一，輸出轉(zhuǎn)速與輸入液體流量成正比。每種鉆具有一定的有效工作流量范圍，建議按推薦參數(shù)操作，否則會(huì)降低鉆具工作效率和使用壽命。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的應(yīng)用 2）壓降和鉆壓 鉆具進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若保持泥漿流量不變，鉆具與鉆頭的壓降為一常數(shù)，該值隨鉆具形式和規(guī)格的不同而有所不同。鉆具工作時(shí)，隨著鉆壓逐步增加，鉆井液循環(huán)壓力逐漸上升，該壓力的增量與鉆壓或鉆進(jìn)所需扭矩的增量成正比，當(dāng)達(dá)到最大推薦值時(shí)，產(chǎn)生最佳扭矩。繼續(xù)增加鉆壓，當(dāng)循環(huán)鉆井液在馬達(dá)兩端產(chǎn)生的壓降超過最大設(shè)計(jì)值時(shí)，鉆具將發(fā)生制動(dòng)。正常工作時(shí)，表壓隨鉆壓的增減而升降，如果泵壓突然增加，繼續(xù)增加鉆壓，泵壓不再增加，表明鉆具發(fā)生制動(dòng)，此時(shí)鉆具定子與轉(zhuǎn)子間密封被沖開，液體通過不工作的馬達(dá)從鉆頭水眼中流出這是鉆具緊急過載保護(hù)功能。當(dāng)鉆頭因故障卡鉆時(shí)，鉆井液在鉆具制動(dòng)情況下仍可繼續(xù)循環(huán)流過鉆具。 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的應(yīng)用 鉆具進(jìn)入工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)鉆頭作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在鉆具超額分配上產(chǎn)生一反作用措辭，該扭矩身上傳遞到整個(gè)鉆柱上，會(huì)引起鉆具以上各聯(lián)接絲扣緊扣或引起鉆具定子超額分配以下聯(lián)接絲扣松扣。反扭矩隨鉆壓增加而增加，當(dāng)鉆具制動(dòng)時(shí)，其值達(dá)到最大 。 3）扭矩 YOUR SITE HERE 螺桿鉆具的應(yīng)用 選擇鉆頭水眼大小要適宜，不能過小或過大，如果鉆頭水眼太小，泵壓達(dá)到額定值時(shí)，排量可能相對(duì)過小，此時(shí)馬達(dá)易發(fā)揮出最大效能。另外水眼過小，而排量達(dá)到額定值時(shí)系統(tǒng)壓力增高，即造成軸承上下液流壓力過高，這將影響推力軸承和徑向軸承壽命。如果水眼過大，鉆具承受鉆壓能力降低，且軸承得不到良好的潤滑。 4）鉆頭水眼 YOUR SITE HERE 使用方法及其注意事項(xiàng) 1）下井前應(yīng)認(rèn)真檢查兩端連接絲扣和臺(tái)肩及外殼有無變化，旁通閥是否靈敏好用，下井前應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，螺桿鉆具工作正常后方可入井。 2）螺桿餐具及鉆具組合下井時(shí)應(yīng)控制下放速度，下鉆遇阻不得硬砸硬壓，不可頓鉆將鉆具直接坐入井底。 3）下鉆到位后，應(yīng)將鉆頭提離井底 13m左右，開泵啟動(dòng)，逐漸加壓鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)保持均勻送鉆，防止溜鉆、頓鉆。鉆進(jìn)中應(yīng)密切注意泵壓表的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)泵壓突然上升時(shí)，應(yīng)及時(shí)提起鉆具，重新加壓鉆進(jìn)。 YOUR SITE HERE 使用方法及其注意事項(xiàng) 4）施加鉆壓不要太猛，鉆壓還是監(jiān)視鉆具工作的指標(biāo)，只是作為參考指標(biāo)，判斷鉆具工作情況的主要依據(jù)應(yīng)該是奪壓。對(duì)于發(fā)生較大磨損的馬達(dá)，還應(yīng)以進(jìn)尺速度為依據(jù)。 5） 井下馬達(dá)工作時(shí)向右旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鉆頭卡鉆時(shí)，馬達(dá)機(jī)體會(huì)扭轉(zhuǎn)向左旋轉(zhuǎn)，擰松最薄弱的連接接著，所以鉆頭卡鉆時(shí)或因故上提鉆具時(shí)，一定要先停泵，待泵壓降下去，再提起馬達(dá)。如果帶壓提馬達(dá)，突然的反向扭矩會(huì)擠松聯(lián)軸節(jié)，馬達(dá)也會(huì)倒扣且易損壞。 6）施加在鉆頭的扭矩越大，馬達(dá)越會(huì)向左旋轉(zhuǎn)，扭矩越小，馬達(dá)就會(huì)回轉(zhuǎn)朝右，回到鉆桿無扭矩狀態(tài)。起出馬達(dá)后認(rèn)真檢查旁通閥總成，并把鉆具內(nèi)的鉆井液排凈，盡可能沖洗清潔。 YOUR SITE HERE 結(jié) 束 語 本次課件講述了鉆磨銑的常用工具的分類、作用、工作原理及其操作方法，對(duì)施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了簡要分析。由于本人水平有限，文中不足之處敬請(qǐng)批評(píng)指正 !