石油钻井螺杆钻具使用方法
1、检查准备：（1）量取螺杆钻具外形尺寸，观察两端接头型号，看说明书，了解直径165mm螺杆最大压差4Mpa（2）用木棒下压旁通阀的活塞至下死点，然后松开，检查弹簧复位能力。（3）用提升短节将螺杆钻具提入井口，卡上卡瓦和安全卡瓦，接方钻杆紧螺纹。（4）取下卡瓦和安全卡瓦，将螺杆的旁通阀部位下放至转盘面以下，开泵检查旁通阀开关、马达的运转情况。（5）记录开泵后旁通阀关闭后的排量，检查停泵时是否有钻井液流出。
2、下钻：（1）下钻时控制速度，尤其是过套管和砂桥及缩径段，不能硬压，若带有弯接头下钻不能划眼：循环不能固定一点，时间控制在2-3min内，若无效起钻通井。（2）若判断因钻井液粘、切过高，使旁通阀不能正常工作，应及时向钻杆内灌钻井液，灌液时应带钻杆滤清器。
3、钻进：（1）钻具下到井底0.5m时，即可开泵清洗井底。（2）开泵后逐渐增加排量到设计排量，记下总泵压和排量。（3）将钻头放至井底缓慢加压，钻进1m左右进一步加大钻压，随钻压增大泵压也会升高，使压差保持在规定的数值内。（4）钻进重，可通过立管压力和悬重表的变化判断螺杆的工作情况。若压差过大，说明钻压过大，有压死螺杆现象，这时应及时将钻具提离井底，待压力降低后再下放钻具钻进。（5）钻进应保持排量与泵压的稳定，同时加强钻井液固相含量的处理。 4、钻进中故障的排除：（1）泵压逐渐升高。可能是钻头被堵、钻头磨损或地层改变，应将钻头提离井底，若压差高于起始压差，可采取改变排量上提下放的办法清洁钻头，如无效应起钻，若压差相同可考虑地层因素；若钻速下降则可考虑起钻换钻头（2）泵压突然升高。可能是螺杆不转或钻具被外来物堵塞，此时应将螺杆钻具提离井底，然后重新轻压钻进，若泵压仍未降低，则应起钻。（3）泵压逐渐下降。应检查泵是否上好水，检查钻井液面看是否发生井漏，还应考虑钻具是否有刺漏现象，根据不同情况做出具体决定（4）无进尺。可能是地层改变、钻头磨损严重、螺杆不转，应分析岩性观察钻井液带出物有无铁屑及泵压变化，做出不同的分析与决定。
第四节 井下动力钻具的选用
一、动力钻具性能分析
1、工作特性的区别
下图分别给出了涡轮钻具和螺杆钻具的理论特性。由此可对比出二者在工作特性上的区别，从而直观认识二者在工
作原理上的差异。
从对比中可以得出，螺杆钻具有硬的机械特性，过载能力强；而涡轮钻具有软的机械特性，过载能力差，随着钻
压增大导致切削阻力矩增大时，会引起转速下降，易被“压死”而造成制动。从这方面来看，螺杆钻具用于钻井作业更
为适用。
另一方面,螺杆钻具的压降随着扭矩的变化而变化,因而可通过泵压的变化检测螺杆钻具的工作情况。而涡轮钻具
的压降不因载荷的变化而变化，对其在井底的工作状况无法在地表直接检测。
2、转速差异
涡轮钻具的转速明显高于螺杆钻具。一般涡轮钻具的空转转速多在1200rpm以上，其工作转速(即空载转速的
一半)也多在600rpm以上，而单头螺杆钻具的转速一般在 400rpm左右，多头螺杆钻具转速一般100rpm左右。
3、压降差异
对比外径相近、工况参数(排量、钻井液密度)相同的这两种钻具的压降可以发现，涡轮钻具的压降远远大于螺杆
钻具的压降。涡轮钻具的高压降特性，在钻井水力设计中必须予以充分考虑，特别是在深井钻进的情况下。
例如Φ165mm的多头螺杆钻具，其额定工作压降 ∇p一般为3MPa(空载起动压降一般小于1MPa)，而尺寸相近的涡轮钻
具，其压降一般可达 5-7MPa。
4、耐温性能差异
井下动力钻具内的橡胶部件造成了钻具承温能力的门坎值。螺杆钻具的定子衬里是耐油丁腈橡胶，过高的
工作温度会使定子橡胶脆化而造成先期破坏。一般的螺杆钻具工作温度不超过125℃。
涡轮钻具内部没有橡胶件，完全不受高温的限制。这是涡轮钻具的一大优点，也是近年来涡轮钻具又一度成为热
门产品一个重要原因。
5、直径影响的差异
涡轮钻具与螺杆钻具相比，涡轮钻具的功率和扭矩受直径的影响甚大，而直径对螺杆钻具的影响较小。
在设计产品或规划产品系列时，对涡轮钻具宜发展大直径产品(过小尺寸会使扭矩太小)；对小直径动力钻具可主要
国内外螺杆钻具的应用及发展趋势 大港油田中成机械制造有限公司 王春阳 吴爱民 李良君 摘要 本文综述国内外螺杆钻具的近十多年来的行业水平及未
来发展趋势，介绍了该技术的进展，基础理论与应用，介绍了国内外
对螺杆钻具的设计制造技术水平，论述螺杆钻具的发展趋势，提出我
国螺杆钻具研究方向。
主题词 螺杆钻具 发展趋势 设计 应用
螺杆钻具的工作原理
螺杆钻具是利用莫依诺原理以油基泥浆、浮化泥浆、及粘土泥浆
等作动力液，把液体压力能转换为机械能的一种容积式井下动力钻
具。当泥浆泵产生的高压泥浆流经旁通阀进入马达时，转子在压力泥
浆的驱动下绕定子的轴线旋转，马达产生的扭矩和转速通过万向轴和
传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。
螺杆钻具由四大部分组成：旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、
传动轴总成。旁通阀总成作用是通过其开启和关闭控制泥浆流向，从
而控制马达的启动和停止，同时在起下钻时不使泥浆溢于井台。马达
总成一对由钢制左旋的转子螺杆在钢管内附着的橡胶衬套中共轭啮
合形成的螺杆衬套幅，泥浆的压力推动转子转动，从而把压力能转换
为机械能。万向轴总成的作用是将转子的偏心运动转换成传动轴的定
轴运动。传动轴总成的作用是把万向轴传递过来的马达动力传递给钻
头，实现破碎岩石作业。
螺杆钻具的应用 目前钻井用井下动力钻具有螺杆钻具、涡轮钻具、电动钻具三种，
螺杆钻具具有良好的“硬特性”：转速随着钻具扭矩的增加而下降很
少，同时又具有良好的“软特性”即通过橡胶的变形漏失泥浆来起缓
冲、减震、过载保护的作用。螺杆钻具以其良好的功率特性使它取代
涡轮钻具成为最广泛使用的一种井下动力钻具，它与传统的转盘带动
钻杆钻进相比有许多优点
1、它可以增加钻头转数和钻头扭矩因而增加进尺率，缩短钻井
周期。
2、井底直接提供动力，减少了钻杆底磨损和损坏。
3、可准确的侧钻、造斜、定向、纠偏。
4、可钻定向井、水平井、丛式井，显著提高钻井的经济效益。
螺杆钻具的应用市场非常广阔，随着高产井的开发、后期井的再
螺杆钻具参数
本文介绍了螺杆钻具技术参数，包括钻具型号、外径、流量、钻头钻速、马达压降、工作扭矩、最大扭矩、推荐钻压、最大钻压、最大功率、长度和连接螺纹等信息。
钻具型号包括“C 5 LZ 172 * 7.0 II - D K W F G”，其中“C”表示马达形式，“5”表示转子头数，“LZ”表示螺杆钻具产品代号，“172”表示螺杆钻具规格，“7.0”表示允许使用的转子水眼压降，“II”表示产品改进次数，“D”表示弯钻具弯角形式，“K”表示可调弯壳体钻具结构形式，“W”表示稳定器，分流则表示转子中空，“G”表示钻具耐温特性。
这些钻具型号都有不同的外径、流量、钻头钻速、马达压降、工作扭矩、最大扭矩、推荐钻压、最大钻压、最大功率、长度和连接螺纹等参数。例如，“5LZ60*7.0”的外径为23/8英寸，流量为60，马达压降为2.5MPa，工作扭矩为160N.m，最大扭矩为280N.m，推荐钻压为5kN，最大钻压为10kN，最大功率为6.03kW，长度为3.3m，连接螺纹为1.9TBG。
总之，螺杆钻具技术参数是钻井作业中非常重要的指标，不同的型号和参数适用于不同的作业需求，选用合适的螺杆钻具可以提高钻井效率和质量。
螺杆钻具技术参数(单头)
以下是不同型号的螺杆钻具技术参数，包括外径、流量/中空流量、钻头钻速、马达压降、工作扭矩、最大扭矩、推荐钻压、最大钻压、最大功率、长度和连接螺纹。
LZ127*3.5
钻具型号：LZ127*3.5
外径：5英寸（127毫米）
流量/中空流量：9.5～18.5
钻头钻速：355转/分
马达压降：2.5 MPa
工作扭矩：576 N.m
最大扭矩：1152 N.m
推荐钻压：20 kN
最大钻压：40 kN
最大功率：33.78 kW
长度：5.8米
连接螺纹（API正规）：31/2英寸
LZ165*3.5
钻具型号：LZ165*3.5
外径：6.5英寸（165毫米）
