螺杆钻具技术参数表
- 格式:doc
- 大小:537.50 KB
- 文档页数:5
螺杆钻具的优选及使用注意事项一、前期螺杆型号的选择:1、螺杆外径的优选原则:常规复合钻进选择螺杆钻具时,应参照自身井眼尺寸大小,按下表优选为宜:井眼尺寸螺杆公称外径型号118-120 (45/8-43/4)95mm120-142 (43/4-55/8)105mm149-165 (55/8-61/2)120或127mm172-200 (63/4-77/8)140mm200-216 (77/8-81/2)159mm216-222 (81/2-83/4)172mm222-241 (83/4-95/8)185mm251-270 (91/2-105/8)197或203mm270-289 (105/8-113/8)210mm289-311 (113/8-121/4)216mm311-394 (121/4-151/2)244mm394-508 (151/2-20)286mm2、螺杆马达转子头数即螺杆自身转数的选择:马达转子头数反映了螺杆钻具自身转数的一个基本特征,一般认为5LZ…为中等转数的螺杆,即马达转子头数为5个的螺杆钻具,该系列的螺杆既可以用于PDC钻头的钻进,也可以用于牙轮钻头的钻进施工,在国内油田用户中也较多的被选用。
如果结合现场施工的具体情况,在螺杆头数上进一步细化的优选,则会最大限度的发挥螺杆的特性,从而取得更加理想的使用效果。
现以我立林产品最常用的外径为172mm的螺杆为例简要说明,以供参考选用:螺杆型号推荐流量输出转数20 L/S下的转数最大扭矩适应地层1LZ172x7.0-47.5-16.5 L/S158-347420r/min1740 N·m松软地层3LZ172x7.0-413-26 L/S130-220169r/min4386 N·m中软地层5LZ172x7.0-416-32 L/S78-15496 r/min5525 N·m中硬地层7LZ172x7.0-420-40 L/S84-16884 r/min8110 N·m中硬地层9LZ172x7.0-418.5-37 L/S84-169 91 r/min7112 N·m中硬地层上表列举了172mm的四级螺杆相同马达级数不同头数的技术指标,表中可以看出相同流量下,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。
螺杆钻具一、概述螺杆钻具是一种井下动力钻具,它是由高压泥浆驱动的容积式井下动力钻具。
具有结构简单、过载性能好、在小尺寸时能得到大的扭矩和功率的特性已广泛应用在定向井和直井中。
螺杆钻具根据需要可做成直壳体和弯壳体,弯壳体螺杆钻具具将在《定向井和水平井工具》一章中介绍。
直壳体螺杆钻具加上弯接头也常用于定向井和水平井的钻进。
本节介绍的是直壳体螺杆钻具。
二、型号表示方法三、结构、工作原理。
1、工作原理螺杆钻具是以钻井液为动力的一种井下动力钻具。
泥浆泵泵出的钻井液流经旁通阀进入马达,在马达的进、出口形成一定的压力差,推动马达的转子旋转,并将扭矩和转速通过方向轴和传动轴传递给钻头。
其性能主要取决于马达的性能参数。
2、螺杆钻具的结构螺杆钻具主要由旁通阀、马达、万向轴和传动轴等四大部件组成。
(1)旁通阀它是为了使钻井液绕过马达,从而起下钻时可让钻井液不溢于井台上。
当无循环或低泵量循环时,弹簧使阀芯处于上部位置,此时旁通阀处于开启位(见图1)。
当流经活塞的钻井液流量达到一定值时,阀芯处于下部,旁通阀被关闭,此时钻井液流过马达。
(2)马达它是由具有螺旋形内腔的硫化橡胶定子和螺旋形的转子组成(见图2)。
转子和定子的形状和尺寸沿轴向形成螺旋密封线,构成马达的密封容腔。
随着转子在定子中的转动,容腔沿着轴向移动,不断生成和消失,完成其能量转换,这就是螺杆马达的基本工作原理。
(3)中空转子马达为了增加钻头的水马力和泥浆的上返速度及保护马达的使用寿命,将转子加工成为带喷嘴的中空转子。
此时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。
为了达到理想的钻井参数,用户可以按以下计算方法选用中空转子的喷嘴:1)根据泥浆上返流速的要求,确定泥浆泵的输出流量Q。
2)流量Q进人马达时分两路,通过马达螺旋容腔的流量为Q m,通过中空转子喷嘴的流量Q P。
即 Q=Q m+Q p所以 Q m=Q-Q m设定马达转速n值计算Q m值Q m=nq/(60﹠) (L/S)或 n=60Qm﹠/q (r/min)容积效率小﹠取0.90。
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%。
螺杆钻具使用规程1范围螺杆钻具的技术参数、下井前的检查、下钻、钻进、起出及现场交接的使用规程。
2螺杆钻具的技术参数和型号说明及螺杆组成示意图2.1螺杆钻具的技术参数根据每次国民油井公司所发钻具参数为准。
2.2螺杆钻具的型号说明:2.3螺杆组成示意图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。
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。
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。
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。
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。
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。
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,应特别注意。
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。
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。
裸工艺技术字体大小:大- 中- 小shke2004发表于11-01-1119:51 阅读(85) 评论(0)分类:定向井一.侧钻点的选择侧钻点的选择应遵循以下几点原则:1.应选在岩性比较稳定的可钻性较好的地层,尽量避开极硬、岩石研磨性强的地层。
2.应根据设计井深( 垂直井深) 、水平位移设计适当的井身剖面,使侧钻后的井段最短。
3.在定向井斜井段中或在直井内硬地层中,可选在原井眼的井斜或方位变化率比较大的位置侧钻。
4.大斜度井段侧钻,应尽量变方位稳斜或降斜侧钻。
二.作业准备1.工具钻柱准备(1) 侧钻工具仪器准备侧钻工具包括井底动力钻具、无磁钻铤或无磁承压钻杆、定向接头、弯接头、稳定器。
定向仪器包括电子多点测斜仪、无线随钻测斜仪、有线随钻测斜仪。
(2) 钻柱准备钻柱包括钻铤、钻杆、随钻震击器等。
钻杆、钻铤的规格、数量符合设计要求。
2.井筒准备(1)注水泥塞按SY/T 5587.14—93 设计施工。
(2) 水泥塞质量要求◆候凝72h,φ215.9㎜以上结构的井眼静压80~100KN, 水泥塞下沉不超过5cm。
◆候凝72h,φ152㎜井眼静压40~6OKN,水泥塞下沉不超过5cm。
三.井底动力钻具定向侧钻钻具组合的设计按SY/T 5619-1999 中第4条设计。
1.侧钻井井眼曲率的控制311.2㎜井眼:8-18°/100m215.9㎜井眼:10-30°/100m152.4㎜井眼:15- 40°/100m2.侧钻钻头的选型◆对于软地层、可钻性好的地层选用牙轮钻头。
◆对于硬地层、研磨性强的地层选用PDC或BDC钻头。
3.对于侧钻点位置原井眼是直井段或稳斜井段的侧钻井,侧钻钻具组合应是弯接头加螺杆钻具或弯螺杆钻具组合。
4.对于侧钻点位置有一定井斜、且井段有一定曲率的可以采用直钻具(直螺杆)稳斜或降斜侧钻。
四.侧钻施工1.定向要求(1) 下入侧钻钻具组合,下钻到底后下入有线(或无线)随钻测斜仪进行定向。