螺杆钻钻水泥塞的技术要求分析

关于钻塞的总结看法在井下作业过程中经常会遇到钻水泥塞施工，例如下返回采、封串、堵漏、二固等。

钻水泥塞施工常用的钻具有两种，一种是用钻杆携带钻头，一种是用油管携带螺杆钻具。

前者是用修井转盘的旋转带动井下整体钻具旋转，称为转盘钻塞，后者是用水力驱动油管下部的螺杆钻具旋转，称为螺杆钻具钻塞，这里所要讲的主要是使用螺杆钻具进行的钻塞。

一、概念：螺杆钻具钻塞是以液体压力驱动井下螺杆钻具带动钻头旋转，对水泥塞、固结的树脂砂等进行机械破碎并循环至井口，以达到在井筒中的钻进作业目的。

螺杆钻的分类：目前我公司的螺杆钻按照扭矩大小分为两类，一类是普通螺杆钻，一类是大扭矩螺杆钻，其作用原理大体相当，只不过是大扭矩螺杆钻长度大、导程长，从而扭矩大。

二、螺杆钻的分类：螺杆钻本身按照外径尺寸大小可分为：∮127mm螺杆钻，适用于7″以上大套管∮100mm螺杆钻，一般使用∮95mm 螺杆钻，一般使用∮90mm 螺杆钻，小井眼或有套变井中使用∮70mm 螺杆钻，小井眼或有套变井中使用小直径螺杆钻其虽然与∮100mm螺杆钻有相同的钻进效果，但因其细及易造成弯曲变形，使螺杆钻报废。

三、螺杆钻的组成：螺杆钻具主要由：旁通阀、马达、万向轴和传动轴等四个部件组成旁通凡尔作用：①防止下钻或接单根时环空液体倒流至螺杆钻内造成钻子倒转及松扣现象。

②在一定程度上能够减少液体中的碎屑进入螺杆钻腔内，以防卡死螺杆钻。

③起钻时可泄出钻柱内的洗井液。

四、螺杆钻具的表示方法五、螺杆钻具的主要技术规范六、螺杆钻的作用原理螺杆钻具通过转子和定子将高压液体的能量转变为机械能，将高压液体通过钻具内孔进入钻具后，凡尔球被推动下移关闭旁通阀，从而进入转子与定子形成的密封腔，液体在密封腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋轨道滚动，迫使转子在沿自身和轴线转动。

七、螺杆钻的选择一般选择直径∮127mm、∮100mm或∮95mm普通螺杆钻，考虑钻塞井段较大，所钻塞体可能较坚固（比如所谓的老塞），可选择大扭矩螺杆钻。

打水泥塞质量标准和规程
（一）质量标准：
1、水泥塞符合设计要求，口袋一般不小于20m。

2、试压：候凝24-48hr后清水试压12-15MPa，30min压降小于0.5MPa为合格。

3、实探水泥塞面，连续两次拉力计下降不大于2小格（悬重不大于1.5T），两次探得深度
相差小于0.5m为合格。

(二)操作规程：
A、泥塞准备
1、根据人工井底深度及井下情况，作出合理的施工设计。

2、打水泥塞前应填砂至被封层2-3m以上。

3、按设计要求备好各种材料、车辆和工具。

4、下井管柱应由技术员检查、编排、丈量，不合格不准下井。

5、稠油及结蜡结胶严重的井（或井段），注水泥浆前应事先清理。

6、彻底循环洗井，降温除气。

7、地面管线试压15MPa，不剌不漏。

8、提前发动动力设备，中途不得熄火，提升工具及设备完好备用。

B、施工要求：
1、水泥浆搅拌均匀，无杂物。

比重一般至少为1.8。

2、打入水泥浆量和顶替量必须计量准确，反洗井中途不准停泵排量适宜，洗出多余水泥浆。

3、从配浆到反洗井的总时间，不得超过水泥浆初凝时间的70%。

4、注水泥浆中途若发生故障，应迅速反洗出全部水泥浆，若情况复杂，应迅速提出井内全
部管柱。

5、施工前由技术员向全体参与施工人员交底清楚，措施落实，分工明确，严防事故。

C、施工步骤：按设计要求进行。

螺杆钻钻水泥塞的技术要求分析螺杆钻具又称定排量马达，是油水井修井中常用的一种钻铣工具。

它是以液体压力为动力，驱动井下钻具旋转的工具，可以用来进行钻进、磨铣、侧钻等作业。

本文主要介绍螺杆钻结构、原理、钻水泥塞施工、及安全环保注意事项。

一、螺杆钻的结构螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。

1、旁通阀的结构与作用（1）结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。

（2）作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象。

b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。

c、防止钻具内的意外井喷。

d、起钻时可泄出钻柱内的洗井液。

2、马达总成的结构与作用（1）结构：马达总成由定子和转子组成。

定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的刚体橡胶套。

转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。

（2）作用：把泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。

马达总成是螺杆钻具的动力源。

3、传动轴总成传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。

传动轴总成用于传递钻压、扭矩和修井液。

二、螺杆钻的工作原理工作原理：螺杆钻是利用管住携带螺杆钻具到井底，通过水力驱动管柱下部的螺杆钻具的旋转。

螺杆钻通过转子和定子将高压液体的能量转变为机械能。

当高压液体通过钻具内孔进入钻具后，阀球被推动下移，关闭旁通阀，从而进入转子和定子形成的各个密封腔。

液体在各个密封腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动，转子在沿自身的轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行并与有一定偏心距的定子中心线公转。

这就是螺杆钻的行星传动原理。

由于转子和定子都采用螺旋线，因而转子绕定子轴线做逆时针转动，并以自身轴线做顺时针转动去带通转具旋转。

三、螺杆钻钻水泥塞的特点优点：操作简便、劳动强度低、对套管磨损小。

提高使用螺杆钻钻磨水泥塞的施工效率史清林（青海油田井下作业公司青海茫崖816400）摘要：用螺杆钻钻磨水泥塞现场施工中最常见的问题有进尺慢或无进尺、卡钻以及其它因地层和套管等因素造成的问题，影响钻磨施工效率。

本文就使用螺杆钻钻磨水泥塞施工中经常出现的问题进行剖析，探索提高螺杆钻钻磨水泥塞效率的方法，并应用到现场施工中。

关键词：螺杆钻水泥塞施工效率一、螺杆钻的工作原理：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，阀球被推动下移，关闭旁通阀，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。

转子在沿自身的轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行，并与之有一偏差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去带动钻具旋转。

二、案例1、井内简况：油层套管尺寸：外径φ114.3mm，内径φ103.1mm。

填砂封堵，灰面895.98m。

下φ96mm通井规探得原灰面898.02m，起出通井管柱，通井过程无遇阻现象，洗井干净。

填砂至766.26m，打水泥塞至667.34m。

2、施工目的：从667.34m钻塞冲砂至人工井底。

3、优化方案，制订相关措施：⑴工具选择：根据套管内径，下小外径螺杆钻具进行钻塞（拟下φ95mm三牙轮钻头及φ90mm螺杆钻）。

⑵由于井筒内径小，在钻磨原水泥塞施工中我们要求每次接单根前必须洗井1.5周以上，井口基本没有水泥屑及其它杂物返出后才接单根，力求尽量减少井筒油套空间内碎屑、杂物，确保万一钻通灰塞后地层漏失致使杂质沉淀造成卡钻，每次接单根前必须洗井干净，特别是钻至原灰塞后钻进速度不能过快，保证磨铣出来的磨屑及时返出井口。

⑶因为原水泥塞所封堵的油层压力未知，为了防止钻通原水泥塞后有高压油气造成井喷，井口安装封井器，并准备好旋塞阀。

⑷由于套管与钻具之间的间隙小，容易发生卡钻，钻进过程中钻压要适当控制，不宜过高，防止产生大块水泥碎屑造成卡钻。

提高螺杆钻钻磨效率的有效对策与应用近年来油田作业公司组织进行大型压裂改造地层措施，为了配合大型压裂，预防临井因压串而导致井喷，因此对施工井附近的井进行了注水泥塞封层作业。

压裂过后各井为要恢复生产，就必须钻磨水泥塞。

螺杆钻，是一种比较理想的钻磨工具，但在现场应用中容易出现进尺慢或无进尺、卡钻，影响螺杆钻钻磨效率的因素有多种，本文就影响螺杆钻钻磨效率的几个因素进行分析。

标签：螺杆钻;钻磨;效率;方法螺杆钻钻磨水泥塞现场施工过程中常见的问题有进尺慢或无进尺、卡钻，影响螺杆钻工作的效率有多种，本文就影响螺杆钻钻磨效率的几个因素进行了分析，探索出提高螺杆钻钻磨效率的方法，并在现场应用中取得了较好的效果。

1.螺杆钻的结构及工作原理螺杆钻具由上接头、旁通阀、定子、转子、联轴节、过水接头、轴承总成及下接头组成。

螺杆钻具通过转子和定子将液压能转变成机械能，当高压液体通过钻具内孔进入钻具后，凡尔球被推动下移，关闭旁通阀，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，转子在沿自身的轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行，并与有一偏心距e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去带动钻具旋转。

2影响螺杆钻钻磨效率的因素影响螺杆钻钻磨效率的因素有如下幾个方面：（1）修井液性能的影响：修井液的清洁与否关系到螺杆钻是否能够正常工作，现场施工中发现由于井筒内液体太脏，含有一些大颗粒的机械杂质，液体中的杂质就会在螺杆中沉淀，造成螺杆钻堵塞。

螺杆钻在施工的时候，就会出现水泥车压力过高，且出口无返出，所以在钻磨施工前必须对洗井把井筒循环干净，对装修井液的循环池彻底清洁，及时清除钻磨循环出来的碎屑，严格控制修井液机械杂质含量，机械杂质含量不大于0.5%，固相颗粒直接不大于0.3mm。

②修井液良好的携岩性将大大减少螺杆钻重复钻磨。

Q/SH1020 1126—2006代替Q/SL 1126—1995 钻水泥塞工艺推荐作法2006-12–20 发布 2007-02–01 实施前言本标准是对Q/SL 1126—1995《钻水泥塞工艺推荐作法》标准的修订。

本标准与Q/SL 1126—1995相比，主要变化如下：——增加了5LZ60—95型螺杆钻具性能表。

本标准自实施之日起，同时代替Q/SL 1126—1995。

本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。

本标准起草单位：临盘采油厂。

本标准主要起草人：付家俊、宋彬。

本标准于1995年3月首次发布。

本次为第一次修订。

本标准自发布之日起有效期三年，到期复审。

钻水泥塞工艺推荐作法1 范围本标准规定了钻水泥塞工艺的钻具组合、钻进参数、取资料要求、钻进措施及安全环保要求。

本标准适用于一般作业队钻水泥塞作业，也适用于大修作业钻水泥塞作业。

2 地质方案要求2.1 作业目的明确。

2.2 资料提供准确。

2.3 特殊要求内容清晰。

3 取资料内容与要求3.1 水泥塞实际位置、长度、强度并与方案相符。

3.2 塞面上下套管内径实际通过能力，套管有无弯曲、变形段及具体位置。

3.3 水泥塞面或水泥塞中有无金属及其它落物。

3.4 正常钻速与钻进参数3.5 钻具结构型式。

3.6 工作中有无异常及资料收集记录。

4 钻具组合与性能4.1 钻具组合形式见表1。

5 钻头选择5.1 类型及硬度选择5.1.1 选用普通铣齿三牙轮钻头，标准代号Y。

5.1.2 钻头硬度选择中－中硬，标准代号5－6。

5.2 直径选择5.2.1 钻头直径应不大于套管内径6mm～8mm，大于钻头上部连接柱体最大外径2mm。

5.2.2 磨鞋直径的选择同三牙轮钻头，如有特殊需要，则根据不同情况，略加增减，但应有措施保证。

5.2.3 采用螺杆钻。

6 钻井参数6.1 钻头压力6.1.1 三牙轮钻头：5kN/25mm～8kN/25mm（而每英寸直径加压5kN～8kN）。

应用螺杆钻钻水泥塞的工艺作者：王书山来源：《环球市场信息导报》2014年第05期螺杆钻具又称定排量马达，是油水井修井中常用的一种钻铣工具。

它是以液体压力为动力，驱动井下钻具旋转的工具，可以用来进行钻进、磨铣、侧钻等作业。

本文主要介绍螺杆钻结构、原理、钻水泥塞施工、及安全环保注意事项。

一、螺杆钻的结构螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。

1、旁通阀的结构与作用结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。

作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象。

b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。

c、防止钻具内的意外井喷。

d、起钻时可泄出钻柱内的洗井液。

2、马达总成的结构与作用结构：马达总成由定子和转子组成。

定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的刚体橡胶套。

转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。

作用：把泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。

马达总成是螺杆钻具的动力源。

3、传动轴总成传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。

传动轴总成用于传递钻压、扭矩和修井液。

二、螺杆钻钻水泥塞的特点优点：操作简便、劳动强度低、对套管磨损小。

缺点：扭矩小、强度低，要求塞面无任何微小落物，对套管要求较高，对于通井有遇阻的井不能使用螺杆钻。

三、作业准备管柱准备。

井场配备符合钻塞要求的入井管柱（通常配备Φ88.9加厚油管；Φ88.9平式油管；Φ73.02加厚油管及Φ73.02平式油管）。

入井前认真检查、丈量复核，丈量误差不大于0.2‰。

钻磨工具。

井场备有符合设计要求钻磨工具（其外径小于套管内径6～8mm）；钻磨工具入井前精确测量钻头外径、长度和接头螺纹类型尺寸等数据，并绘制示意图。

螺杆钻具使用技术措施螺杆钻具是一种重要的探井设备，它广泛应用于石油、天然气等资源的勘探和开采中。

作为一种重要的物理工具，螺杆钻具具有复杂的结构和工作原理，对于其正确使用和维护具有极重要的意义。

本文将介绍螺杆钻具的使用技术措施，帮助大家更好地了解螺杆钻具的使用和维护。

螺杆钻具的基本结构螺杆钻具的基本结构包括钻杆、钻管和钻头等部件。

其中，钻杆是将力量和动力传递到钻头的部件，钻管是连接钻杆和钻头的管道，钻头则是具有钻进作用的部件。

螺杆钻具的主要功能是利用钻头的旋转和下拉钻杆的推力，在岩石中形成孔洞，从而实现资源的勘探和开采。

在实际应用中，螺杆钻具的使用还需要注意诸如井壁稳定、压力平衡等问题。

螺杆钻具的使用技术措施在使用螺杆钻具时，需要注意以下技术措施，以提高钻井效率和保障工作安全：1. 钻孔前的准备工作在进行钻井前，需要进行井眼测量、井壁分析、岩石力学参数测定等工作，以正确选择钻头和钻杆，制订合理的钻进方案。

此外，还需要对钻杆、钻头等部件进行检查和维护，确保其性能良好。

2. 钻井时的操作要点在进行钻井过程中，需要注意以下操作要点：•控制钻速和旋转方向：选择适当的钻进速度和旋转方向，以避免钻头滑磨或卡钻；•控制钻进参数：控制下压力、回压力、电驱力等钻进参数，以确保钻井过程中的压力平衡；•定期检查钻杆状态：及时发现并修复钻杆损坏和磨损；•定期检查钻头状态：及时更换磨损严重的钻头或对其进行修整；•积极做好井壁稳定工作：控制钻进过程中的泥浆参数，预防井壁塌陷和吸附现象。

3. 钻井后的处理工作完成钻井任务后，需要对井口和钻杆进行处理和维护工作，包括：•冲洗钻孔并清除井底杂质；•及时拆除钻杆并清理井内杂质；•检查钻头状态并采取必要的维护措施。

螺杆钻具的维护保养螺杆钻具作为昂贵的设备，使用寿命取决于其使用和保养情况。

下面是螺杆钻具的维护保养要点：•定期清洗和检查钻杆，及时发现并修复损坏；•对钻头进行定期检查和修复，避免由钻头损坏造成的其他损坏；•定期更换和调换钻头，在不同情况下选择合适的钻头；•积极保护钻头表面，并采取防腐措施，避免因钻头受腐蚀而减少其使用寿命。