螺杆钻具技术参数表
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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。