螺杆钻具的正确使用

螺杆钻具的维修与保养
3；钻具台架测试 对于有条件的单位，应进行台架测试，可按修理量的 10％抽检：整机应运转平稳，无剧烈抖动现象；旁通阀关 闭灵活，关闭后无漏失现象；在额定流量下，马达压降达 到推荐值时，输出扭矩应达到额定输出扭矩的70％；试验 完毕须将钻具内积水排空，并注机油。对于新钻具可按石 油行业有关标准执行。
钻进
(1)钻具悬离井底进行空循环时，立管压力表所 显示的是整个系统的空载循环泵压，即离井底泵压。 螺杆钻具为容积式马达，马达的输出扭矩与两端的 压力降成正比，因此，在整个系统结构没有改变的 情况下，马达输出扭矩也与系统压力的变化成正比， 钻进时，随钻压的升高，工作扭矩的加大，马达两 端的压力降也成正比例增加，压力表读数减去空载 循环泵压就是钻具的压力降，即压力增值。钻具压
瓣形万向轴
挠轴形式万向轴
损坏的万向轴
球形万向轴损坏件
球形万向轴损组件
传动轴总成
传动轴的作用是将马达的旋转动力传递给钻头， 同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。
钻具传动轴总成有两种结构：
(1) 钻头水眼压降为 7.0Mpa，采用硬质合 金径向轴承和中间有 一组推力轴承的传动 轴总成； (2) 钻头水眼压降为 14．0Mpa，采用硬质 合金径向轴承和金刚 石复合片(PDC)的平面 止推轴承,其寿命更长, 承载能力更高.
螺杆钻具的维修与保养
(3)传动轴部件的维修保养 推力轴承间隙不得超过规定值，轴承滑道应光滑，无裂纹、点痕、过度磨损 等缺陷，滑道磨损量小于lmm，钢球表面磨损量不大于0．2mm，且无点蚀、椭 圆等缺陷，否则，应更换推力轴承。 严禁新旧钢球混用或使用未经筛选的钢球组。 检查上、下径向轴承套，若有裂纹、焊层剥落、硬质合金块脱落或严重磨损， 配合间隙达lmm以上，应更换新的径向轴承。 传动轴轴体不得有裂纹、锈蚀、冲蚀严重、局部过度磨损等影响强度的缺陷 存在，局部沟槽磨损量不大于最薄弱部位管体壁厚的10％，否则应予报废。 传动轴各部件按顺序装配并调整好部位间隙值，装配完毕，传动轴应转动灵 活，推拉方法测量轴向间隙，轴向间隙应保持在2mm以内。

钻具下井前的地面检查
(1)用提升短节将钻具提起座入转盘卡瓦内，使 旁通阀位于转盘之上，以便于观察，装上安全卡 瓦，卸去提升短节。 (2)检查旁通阀，用木棒向下压旁通阀阀芯，至 下死点，从上部注满水，此时旁通阀应不漏，水 面无明显下降，然后松开阀芯，阀芯应能复位· ， 即认为旁通阀正常。
钻具下井前的地面检查
循环压力损失变化 :检查钻井液流量。 钻杆损坏 :稍提钻具，压力表读数仍低于循环 压力，提出井眼检查。
不进尺
马达失速 :压力表读数偏高，钻具提离井底， 检查循环压力，从小钻压开始，逐步增大钻压。 地层变化 :适当改变钻压和循环流量(注意必须在允 许范围内)。 万向轴损坏:更换. 旁通阀处于开位:压力表读数偏低,稍提钻具两次 开泵仍无效,需更换旁通阀.
马达总成工作原理
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。
钻具下井
(3)在井内，钻井液若不能迅速通过 旁通阀阀口流进钻柱中，应减慢下 钻速度或不时停下来充灌钻井液。 注意:下钻时,切不可顿钻或将 钻具直接座入井底.
启动钻具
(1)钻具达到预先计划的井深时，可以 开泵循环，这时，由于钻头侧向力的影向， 压力表数值可能超过计算值。
启动钻具
(2)定向钻进前，应充分地冲洗井底，清 除井底岩屑、沉淀或堵积物，消除循环不彻 底对定向的影响，最好用正常的钻井液循环 清理，清理时，可慢慢转动钻具或把钻具整 周分级(每次30～45度)依次把堆积在井底的 物体清理干净，清理完毕后，上提钻具 0．3～0．6米进行循环，校对压力值。
螺杆钻具故障分析及排除
从现场观察钻井液的压力变化和进尺情况， 可发现和分析判断钻进过程中的许多问题， 根据正确的分析，采用相应的措施来解决， 将可节省起下钻的时间和费用.
压力表压力突然升高
马达失速:把钻具上升0．3-0．6m，核 对循环压力，逐步加钻压，压力表随之逐步 升高，均正常，可确认是失速。 马达传动轴卡死，钻头水眼被堵 :把钻 头提离井底，压力表读数仍很高，只能提出 钻具检查或更换钻头。
螺杆钻具的维修与保养
2．钻具维修保养： (1)旁通阀部件的维修保养 清洗和检查旁通阀的各个零件，对于 出现沟槽、镀层剥落或有锈蚀的零件、滤 套、0型密封圈必须更换，清洗干净后涂黄 油组装，组装后，活动阀芯数次，不得有 卡阻现象。
螺杆钻具的维修与保养
2．钻具维修保养： (2)马达部件及万向轴的维修保养 拆出转子及万向轴部件，清洗定子内腔，目检定子橡胶，不得有明显的裂纹、 掉块、严重磨损、冲蚀等影响连续密封的缺陷，定子两端螺纹应无锈蚀、碰伤、 厌氧胶残留物，定子内径检查，采用转、定子选配并进行总成试验。 检查转子表面，应光滑无冲蚀、锈蚀、镀层剥落、沟槽及严重磨损，否则应 更换转子。 · 检查万向轴，若为挠轴式，应无裂痕、弯曲；若为花瓣万向节式，球支承座 及支承球不得变形及过度磨损，支承球磨损量不超过0．15mm，瓣缝间隙不超过 规定值，否则，应更换花瓣万向节。 清洗、检查完毕，转子装入定子后，将马达吊起直立，灌清水进行漏失量试 验，对于外径大于165mm的钻具，漏失量应小于16L／min；外径小于165mm的钻 具，漏失量应小于8L／min，且转动转子时无卡阻现象，否则，应更换转子或定 子。试验完毕，将转子拉出，擦净积水，转子表面涂上黄油后装入定子。
螺杆钻具的维修与保养
钻具在管子公司的维修保养主要有以下几方面： 1．钻具拆卸：钻具回收后一般不超过三天， 应予拆检维修，拆检前，应首先了解钻具的结构， 按顺序和要求拆卸，钻具壳体及内部各主要联接 部位均涂有螺纹粘结剂，卸扣时，应将螺纹部位 用喷灯加热后拆卸并清洗丝扣。拆卸定子两端螺 纹时，注意保护定子橡胶，以防受热老化。
压力表慢慢地增高
钻头水眼被堵 :把钻头提离井底，再检查 压力，如果压力仍然高于正常循环压力，可 以试着改善循环流量或上下移动钻杆，如无 效只得取出修理、更换。 钻探磨损 :继续工作，细心观察，如仍无 进尺，只能取出更换。 地层变化 :把钻头稍稍上提，如果压力与 循环压力相同，则可继续工作。
压力表压力缓慢降低
马达总成
5LZ165-7Y定子
马达转子的螺旋线 有单头和多头之分(定子 的螺旋线头数比转子多 1)。转子的头数越少， 转速越高，扭矩越小； 头数越多，转速越低， 扭矩越大。图3是几种典 型马达配合的截面轮廓.
万向轴总成
万向轴的作用是将 马达的行星运动转变为 传动轴的定轴转动，将 马达产生的扭矩及转速 传递给传动轴至钻头。 万向轴大多采用瓣形， 也有采用挠轴形式的。
(3)接上方钻杆，卸去安全卡瓦，提出卡瓦，下 放钻具使旁通阀阀口处于转盘下易于观察的位置， 启动泥浆泵，当排量的大小不足使旁通阀关闭时， 应有钻井液从旁通孔流出，加大排量直到旁通阀关 闭、马达起动为止，不停泵上提钻具至能观察到驱 动接头为止，观察钻具是否运转，然后下放钻具后 停泵，观察旁通阀是否再次打开。
合金径向轴承
螺杆钻具的正确使用
螺杆钻具除旁通阀外，其它部分的壳体联 接部位均涂上螺纹粘结剂，并按API标准紧扣扭 矩上紧，使用时不需再次上紧，如拆检，应在 专门拆装架上，用喷灯加热到300°C进行拆卸.
钻具选择及使用时，应制定钻 井作业计划，并注意以下几点：
井眼条件，井眼孔径，井眼轨迹 钻头的类型、尺寸、规格 钻具及其组合 地层结构 水力参数
力降是用钻机给进系统控制钻压进行调节的，打钻 时，把表压增值控制在所选钻具的推荐范围内就会 产生最佳效能。
钻进
(2)开始钻进时应缓慢加钻压，待正常钻 进时，司钻可用下列公式控制操作： 打钻泵压=离井底泵压+钻具负载压降 离井底泵压随钻具组合、井深、钻井液 性能的变化而变化
钻进
(3)开始钻进的一段时间内，钻进 速度不要太快，因为此时钻具和钻头 都很紧，易产生钻头泥包。
旁通阀总成
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工作马达进入环空，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Hale Waihona Puke Baidu，关 闭旁通阀孔，此时泥浆流经马达，把压力能转变成机械能。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。
钻具下井前的地面检查
(4)地面检查结束后，用吊钳卡住驱动接头，用 钻头盒将钻头和钻具接上，卸下方钻杆，按设计 的钻具组合把各联接件上紧，要防止粘扣、错扣， 应保证传动轴驱动接头相对于上面的壳体反时针 转动，以防止钻具内部的零件松扣或脱扣。 使用定向弯接头时，定向弯接头带的定位键 必须和工具面对正，如果在钻头和传动轴之间加 转换接头，建议其长度不超过250mm长，否则将 影响轴承寿命及造斜效果，甚至损坏传动轴。
螺杆钻具工作原理
螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下动力钻具。 泥浆泵泵出的泥浆液流经旁通阀进入马达，在马达 进出口处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螺杆马达的性能参数。
螺杆钻具的组成
螺杆钻具由旁通 阀、马达、万向轴和 传动轴四大总成组成
钻进
(4)施加钻压不要太猛，均匀送钻 能保证斜井段的曲线光滑和定向精度， 判断钻具工作情况的主要依据是泵压， 对于使用时间较长的马达，还要以进 尺率为依据。
螺杆钻具的维修与保养
钻具每用完一井次，都要进行井口保养，若轴承间隙 超过允许值，应回收管子公司进行维修。一般的现场保养 主要有以下几步： 1．卸下旁通阀以上各件，用清水冲洗旁通阀，上、 下活动阀芯，使其活动无阻，清洗完毕，拧上提升短节。 2．将钻头放入钻头盒内，用大钳夹紧钻具，反时针 旋转钻头，使钻具中剩余钻井液流出，然后卸去钻头。 3．从传动轴驱动接头孔中冲洗钻具，然后平放钻具， 维护保养后待用，若钻具长时间搁置不用，建议向钻具内 注入少量的矿物油以防止锈蚀，但不允许加柴油。
钻具下井
(1)下放钻具及其组合，应小心的控制下放速 度，防止过快时马达倒转，使内部联接丝扣脱扣， 同时防止撞到沙桥、井壁台阶和套管鞋上，使钻 具损坏。下钻遇阻，应开泵循环，慢慢划眼通过， 若带有弯接头或弯壳体的钻具遇阻时，应周期地 转动钻具组合，慢慢通过，以防划出新井眼。
钻具下井
(2)对于深井或进入高温井段，下放钻 具建议周期性地进行中途循环，防止由于 高温而堵塞或损坏定子内衬橡胶。