螺桿鉆具使用說明書 2

螺桿鉆具使用說明書2螺桿鉆具使用說明書2螺桿鉆具使用說明書2螺桿鉆具使用說明書2編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:螺桿鉆具使用說明書江蘇長城石油裝備制造有限公司手機(jī)桿鉆具使用說明一、結(jié)構(gòu)及原理：螺桿鉆具主要由旁通閥總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動(dòng)軸總成四部分組成。鉆具通過轉(zhuǎn)子和定子將高壓液體的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，當(dāng)高壓液體通過鉆具內(nèi)孔進(jìn)入鉆具后，旁通閥關(guān)閉，從而進(jìn)入轉(zhuǎn)子與定子形成的各個(gè)密封腔，液體在各腔中的壓力差推動(dòng)轉(zhuǎn)子沿定子的螺旋通道滾動(dòng)，轉(zhuǎn)子在沿自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還繞與轉(zhuǎn)子軸線平行，并與一偏心距的定子中心線公轉(zhuǎn)，這就是所謂的螺桿鉆具的行星傳動(dòng)原理，由于轉(zhuǎn)子和定子都采用反向螺旋線，因而轉(zhuǎn)子繞定子軸線作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并以自身軸線作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)。鉆具的輸出扭距與高壓液體流經(jīng)馬達(dá)的壓力降成正比；輸出轉(zhuǎn)速與輸出排量成正比。旁通閥總成：旁通閥由閥體、閥芯、閥套、彈簧及“O”圈組成，其作用是在起下鉆時(shí)溝通鉆柱內(nèi)外工作液通道，當(dāng)無循環(huán)時(shí)，彈簧使閥芯處于原始位置，此時(shí)旁通孔道開啟，當(dāng)泥漿排量達(dá)到一定值時(shí)液壓力克服彈簧力，使閥芯移動(dòng)，此時(shí)旁通孔封閉，泥漿流進(jìn)馬達(dá)，如果停泵，彈簧再將閥芯頂回到原來位置旁通孔道又被開啟，使鉆柱內(nèi)與環(huán)空中的工作液連通。馬達(dá)總成：馬達(dá)為多級(jí)容積式馬達(dá)，由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子是優(yōu)質(zhì)合金鋼外殼和內(nèi)襯橡膠組成，橡膠內(nèi)腔為左螺旋面型腔，具有耐油、耐磨、耐高溫（定子安全工作溫度－29~120℃、－29~150℃）；轉(zhuǎn)子經(jīng)熱處理無應(yīng)力的合金鋼制成，表面鍍了一層硬鉻，以防鉆井液體的磨損及腐蝕。轉(zhuǎn)子與定子型腔組成許多連續(xù)的互不相通的密封腔，當(dāng)工作液進(jìn)入馬達(dá)時(shí)，工作液的液能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，在轉(zhuǎn)子的螺旋曲面上形成動(dòng)力距，迫使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)作行星運(yùn)動(dòng)。萬向軸總成：萬向軸部件由萬向軸殼體和萬向軸組成，殼體的上下端分別與馬達(dá)定子與傳動(dòng)軸殼體相連接，萬向軸上下端分別與馬達(dá)轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)軸相連接，主要作用是將馬達(dá)產(chǎn)生的扭距和轉(zhuǎn)速傳遞給軸承總成的傳動(dòng)軸及鉆頭，它將轉(zhuǎn)子的行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，萬向軸經(jīng)特殊加工而成，使驅(qū)動(dòng)更圓滑，恒速而摩擦更小，振動(dòng)更小，這一結(jié)構(gòu)形式有效地完成了能量、運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換、能量的傳遞這三個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳動(dòng)軸總成：螺桿鉆具主要部件之一。外殼體上端和萬向軸殼體相連，傳動(dòng)軸導(dǎo)流水帽與萬向軸相連，下端接鉆頭。多列推力球軸承承受鉆壓引起的軸向載荷。用硬質(zhì)合金燒結(jié)而成的徑向軸承，分別裝在傳動(dòng)軸體的上下兩端，用來承受鉆具偏斜力距造成的徑向載荷。由馬達(dá)排出的大部分泥漿通過傳動(dòng)軸內(nèi)孔經(jīng)鉆頭水眼噴出，以利冷卻清洗鉆頭而另一部分泥漿通過上下徑向軸承和多列推力球軸承組從傳動(dòng)軸外側(cè)流出，冷卻和潤滑軸承系統(tǒng)。二.規(guī)格及技術(shù)參數(shù)：系列鉆井鉆具規(guī)格及參數(shù)：表一型號(hào)參數(shù)5LZ90×5LZ95×7LZ95×5LZ100×5LZ127×5LZ165×推薦井眼mm118-152118-152118-152118-152149-200213-251輸入流量L/S4-86-106-108-129-1416-24負(fù)載壓降Mpa輸出扭距6009001000100014003500鉆頭轉(zhuǎn)速r/min180180150180180120輸出功率KW6-118-1610-1610-1615-2339-55推薦鉆壓T2鉆具長度mm270030003200350038005000鉆具質(zhì)量Kg95100110120220580螺紋連接上23/8REG27/8REG27/8REG27/8REG31/2REG41/2REG螺紋連接下23/8REG27/8REG27/8REG27/8REG31/2REG41/2REG鉆具外徑mm909595100127165系列修井鉆具規(guī)格及參數(shù)(表二)也可根據(jù)用戶要求定制耐溫150℃度定子襯膠。(一般耐150℃的定子與轉(zhuǎn)子配合扭矩為90～110NM)?？筛鶕?jù)用戶要求加工成一定角度用于定向水平井，導(dǎo)向螺桿鉆具的使用必須注意事項(xiàng)：造斜率用戶在使用導(dǎo)向螺桿鉆具時(shí)對(duì)該工具的造斜率很重視，但是由于導(dǎo)向螺桿鉆具可以設(shè)計(jì)為各種不同的結(jié)構(gòu)形式，用戶在使用螺桿鉆具時(shí)，又往往采用不同形式的鉆具組合，加之不同地層結(jié)構(gòu)的影響，因此，不能簡單地給出導(dǎo)向螺桿鉆具的造斜率指標(biāo)。僅從導(dǎo)向螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)而言，其造斜率受以下因素的影響：（1）一般來說彎角越大，造斜率越大。（2）使用萬向軸彎外殼體比使用彎接頭具有更大的造斜率。（3）穩(wěn)定器、墊塊有助于提高螺桿鉆具的造斜率，不同形式的穩(wěn)定器，不同高度的墊塊，對(duì)造斜率的影響也不一樣。使用非對(duì)稱穩(wěn)定器的導(dǎo)向螺桿鉆具，下井前檢查彎萬向軸外殼或彎接頭角度與非對(duì)稱穩(wěn)定器是否共面，共面誤差較大時(shí)，對(duì)造斜率影響很大，而且井眼方位艱以控制。導(dǎo)向螺桿鉆具的造斜在鉆井作業(yè)過程中表現(xiàn)為井斜角的變化或井眼方位的變化。當(dāng)造斜為目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)向螺桿鉆具的彎角與井斜角共面。造斜率不夠時(shí)，應(yīng)注意井眼方位角的變化情況，以確認(rèn)彎角是否與井斜角共面；需要扭方位時(shí)，應(yīng)當(dāng)將導(dǎo)向螺桿鉆具的彎角與方位角共面。復(fù)合鉆進(jìn)使用導(dǎo)向螺桿鉆具鉆井，可以根據(jù)需要開動(dòng)轉(zhuǎn)盤，實(shí)施復(fù)合鉆進(jìn)。復(fù)合鉆進(jìn)主要用于定向鉆井的連續(xù)控制，利用一套螺桿鉆具，使用一套鉆具組合就可完成造斜、穩(wěn)斜和降斜。復(fù)合鉆進(jìn)還可以將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和螺桿鉆具轉(zhuǎn)速疊加，提高鉆頭轉(zhuǎn)速，從而提高機(jī)械轉(zhuǎn)速。導(dǎo)向螺桿鉆具帶有彎接頭或彎殼體和穩(wěn)定器，由于鉆頭的偏移較大，復(fù)合鉆進(jìn)使導(dǎo)向螺桿鉆具受到很大的側(cè)向力。因此開動(dòng)轉(zhuǎn)盤實(shí)施復(fù)合鉆進(jìn)很有可能引起井下事故，影響鉆井作業(yè)的安全。尤其大角度、大偏移距的鉆具組合應(yīng)量避免開動(dòng)轉(zhuǎn)盤。復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)導(dǎo)向螺桿鉆具推薦彎度1°以下，最大不能超過°轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不超過60rpm，鉆壓不得超出說明書推薦鉆壓的15%，否則對(duì)螺桿鉆具的壽命有很大影響。同時(shí)很有可能引起井下事故三、使用要求鉆井液要求螺桿鉆具對(duì)于各種泥漿都能有效地工作，包括油基泥漿、乳化泥漿和粘土泥漿、清水等。表二 型號(hào)參數(shù)5LZ73×5LZ90×7LZ95×5LZ100×5LZ100×Ⅲ5LZ120×推薦井眼mm89-114114-152118-152118-152120-150146-200輸入流量L/S3-46-86-88-109-1210-12負(fù)載壓降Mpa輸出扭距3009001000100014001700鉆頭轉(zhuǎn)速r/min180180150180180180輸出功率KW6-118-1410-1610-1612-1815-22推薦鉆壓T鉆具長度mm270030003200350038004300鉆具質(zhì)量Kg8595110120130180螺紋連接上23/8TBG27/8TBG27/8TBG27/8TBG27/8TBG31/2TBG螺紋連接下23/8TBG27/8TBG27/8REG27/8REG27/8REG31/2REG鉆具外徑mm739595100100120泥漿粘度和比重對(duì)鉆具的影響很小，但對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的壓力有直接影響。如果推薦排量下的壓力大于額定泵壓值，就得減少泥漿排量，或者必要降低通過鉆具和鉆頭的壓力降。泥漿中的砂粒等雜質(zhì)會(huì)影響鉆具性能，加速軸承和馬達(dá)定子的磨損，因此泥漿中含砂量必須控制在1%以下。每種型號(hào)的鉆具都有自身的輸入流量范圍，只有在此范圍內(nèi)鉆具才能有較高的效率，一般應(yīng)取輸入流量范圍中間值為最佳輸入流量值。泥漿壓力要求鉆具懸空時(shí)，排量不變，則通過鉆具的泥漿壓力降也不變，隨著鉆頭接觸井底鉆壓增加時(shí)，泥漿循環(huán)壓力增加，泵壓也增加，司鉆可用以公式來控制操作打鉆泵壓=循環(huán)泵壓+鉆具負(fù)載壓降。循環(huán)泵壓，就是鉆具沒有接觸井底時(shí)的泵壓，也叫離底泵壓，具加大扭距，泵壓就要上升，這時(shí)壓力表的讀數(shù)就叫打鉆泵壓。離底泵壓不是一個(gè)常數(shù)，它隨井深和泥漿的特性變化而變化，但實(shí)際操作中，無必要隨時(shí)測取循環(huán)泵壓的精度值，一般取每次接單根后的離底泵壓為近視值，這樣做完全可以滿足公式的精度要求。鉆具工作中，打鉆泵壓達(dá)到最大推薦壓力時(shí)，鉆具產(chǎn)生最佳扭距繼續(xù)增加鉆壓，當(dāng)超過最大設(shè)計(jì)壓力時(shí)，馬達(dá)可能會(huì)制動(dòng)，此時(shí)應(yīng)立即降低鉆壓，以防鉆具內(nèi)部損壞。扭距鉆具的扭距與泥漿流經(jīng)馬達(dá)產(chǎn)生的壓降成正比，轉(zhuǎn)速與輸入排量成正比。排量一定時(shí)，扭距增加而轉(zhuǎn)速基本保持不變，鉆具從空載到滿載速度降低一般不超過10%左右。四、使用方法螺桿鉆具在出廠前，各部件之間的聯(lián)接螺紋均已涂膠，并按規(guī)定力矩上緊，使用前不需重新緊扣。下井前地面檢查用提升短節(jié)將鉆具提起入轉(zhuǎn)盤卡瓦內(nèi)，使旁通閥位于轉(zhuǎn)盤之上裝上安全卡，卸去提升短節(jié)，檢查旁通閥的靈活性，方法是用木棒壓下閥芯，然后松開，閥芯在彈簧作用力下恢復(fù)正常，反復(fù)壓下3-5次，閥芯無卡阻，運(yùn)動(dòng)靈活，接著將鉆具旁通孔部位下到轉(zhuǎn)盤以下，開泵旁通孔封閉，馬達(dá)啟動(dòng)看驅(qū)動(dòng)接頭是否旋轉(zhuǎn)，停泵后，閥芯復(fù)位，泥漿從旁通孔瀉出，鉆具正常。鉆具下入井內(nèi)鉆具下井時(shí)，嚴(yán)格控制下放速度，以防過快時(shí)馬達(dá)倒轉(zhuǎn)使內(nèi)部連接絲扣脫扣，同時(shí)防止在通過砂橋、套管鞋等處損壞鉆具當(dāng)下入深井段或遇到高溫井段時(shí)以及流砂層井段時(shí)，應(yīng)定期循環(huán)泥漿冷卻鉆具，保護(hù)定子橡膠，防止砂堵。鉆具接近井底時(shí)要放慢速度，提前循環(huán)后再繼續(xù)下鉆，循環(huán)先小排量待井口返出泥漿后，再加大排量。不允許頓鉆或?qū)@具座在井底。鉆具鉆進(jìn)鉆具鉆進(jìn)前應(yīng)充分清洗井底并循環(huán)泵壓。開始鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)緩慢加鉆壓，待正常鉆進(jìn)時(shí)，司鉆可用下列公式控制操作：打鉆泵壓=循環(huán)泵壓＋鉆具負(fù)載壓降開始鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度不易太快，此時(shí)鉆具和鉆頭都很緊，井底尚未洗凈，易產(chǎn)生泥包。鉆具產(chǎn)生的扭距與馬達(dá)的壓力降成正比，因此增大泵壓就能增大扭距。均勻送鉆能保證井段的曲線光滑和定向精度。從井眼中起出并檢查鉆具。用清水沖洗旁通閥，用木棒上下活動(dòng)閥芯，使其能關(guān)閉靈活為止。用管鉗咬住鉆具，用鏈鉗順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)接頭，從旁通閥上部注入清水清洗鉆具內(nèi)部，最后向馬達(dá)內(nèi)注入少量礦物油。起鉆應(yīng)注意起鉆速度，以防卡鉆損壞鉆具。測量鉆具的軸承間隙，如軸承間隙超過最大允差，應(yīng)對(duì)鉆具進(jìn)行維修更換新軸承（對(duì)于修井鉆應(yīng)調(diào)整軸承的軸向間隙）。五、鉆具的故障分析異?，F(xiàn)象可能原因處理方法壓力表壓力突然升高馬達(dá)失速鉆具上提左右核對(duì)循環(huán)壓力，逐步加壓，壓力表逐步升高均正常，說明馬達(dá)曾是失速。馬達(dá)、傳動(dòng)軸卡死、水眼被堵鉆具提離井底，壓力表讀數(shù)仍然很高，應(yīng)起出鉆具檢查或更換。壓力表壓力慢慢地增高（不是隨井深或井溫正常增加到正常壓降）鉆頭水眼被堵鉆具提離井底，再檢查壓力，如果壓力仍然高于正常循環(huán)壓力，可試著改變循環(huán)流量或上下移動(dòng)鉆柱如無效，起出鉆具檢查維修鉆頭磨損可以繼續(xù)鉆進(jìn)，細(xì)心觀察，仍無進(jìn)尺，起出更換地層變化把鉆具稍稍提起。如果壓力與循環(huán)壓力相同，則可繼續(xù)工作。壓力表壓力慢慢地降低循環(huán)壓力損失變化檢查泥漿流量管柱損壞稍提鉆具，壓力表讀數(shù)低于循環(huán)壓力適當(dāng)加大泵壓后不行起出井眼檢查沒有進(jìn)尺馬達(dá)失速壓力表讀數(shù)增高鉆具提離井底檢查循環(huán)壓力加小鉆壓逐步增大鉆壓。旁通閥處于開啟壓力表讀數(shù)偏低稍提鉆具，啟停泥漿泵兩次仍無效，則需要檢查更換旁通閥萬向節(jié)損壞常伴有壓力波動(dòng)，稍提鉆具壓力波動(dòng)范圍小些，起出鉆具，檢查更換。鉆頭磨損重新更換鉆頭六、鉆具的維修保養(yǎng)鉆具的使用壽命，除決定于精心設(shè)計(jì)，精密制造等因素外，正確的使用，加強(qiáng)維修保養(yǎng)也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。對(duì)于每用完一次井的鉆具都應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的井口保養(yǎng)對(duì)于軸承間隙超過最大允差的應(yīng)送回維修站維修。鉆具拆卸

使用后，經(jīng)技術(shù)人員確定后鉆具發(fā)生故障，不能下井使用，送維修站應(yīng)立即拆檢維修。拆檢時(shí)應(yīng)先熟悉鉆具結(jié)構(gòu)，按順序和要求拆檢。鉆具的拆卸，分殼體與內(nèi)部傳動(dòng)聯(lián)接件。因萬向軸殼體和馬達(dá)傳動(dòng)軸殼體螺紋聯(lián)接處，萬向軸和轉(zhuǎn)子，傳動(dòng)軸和水帽螺紋聯(lián)接處，均涂有厭氧膠，拆卸時(shí)，不可隨意加大扭距

卸扣，應(yīng)把聯(lián)接處加熱至250-300℃，迅速卸開，并用鋼絲刷及時(shí)清除螺紋處的殘余粘接劑。拆卸前，除準(zhǔn)備好所有工具外，一定要做好記錄，內(nèi)容包括：鉆具編號(hào)、使用單位、進(jìn)尺數(shù)、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、使用井深、井溫、軸向間隙、送修原因等。6..2旁通閥總成的維修保養(yǎng)。清洗檢查每一個(gè)零部件，零件出現(xiàn)溝槽、咬傷鍍層剝皮等應(yīng)更換零件，更換所有“O”密封圈。彈簧使用300小時(shí)后應(yīng)更換。裝配零件表面涂上黃油，裝配后應(yīng)活動(dòng)閥芯數(shù)次，不得有卡阻現(xiàn)象。馬達(dá)部件的維修保養(yǎng)拆出轉(zhuǎn)子，清洗定子內(nèi)腔及螺紋表面。檢查定子橡膠是否有脫膠、剝落等現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)定子橡膠脫膠、剝落并有較多溝槽時(shí)，應(yīng)更換定子。檢查轉(zhuǎn)子表面鍍層是否有剝落、溝槽、起皮等現(xiàn)象如果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)更換轉(zhuǎn)子。清洗檢查后，應(yīng)在轉(zhuǎn)子表面涂上黃油，并裝入定子內(nèi)將馬達(dá)傾斜