螺杆钻具范文

螺杆钻具范文（精选7篇）

螺杆钻具 第1篇

1.1 基本结构

螺杆钻具主要包括旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成和防掉总成, 其核心部件马达总成, 主要由偏心螺旋体的螺杆 (转子) 和呈螺旋面的橡胶衬套 (定子) 组成。

1.2 工作原理

螺杆钻具是一种以钻井液为动力、将液体的压力能转化为机械能的容积式井下动力钻具。在钻井作业中, 高压循环的钻井液流经旁通阀进入马达, 在马达进出口处形成压力差推动马达转子旋转, 万向轴把马达转子的行星运动中的自转部分传递给传动轴, 使传动轴作定轴转动, 从而驱动钻头实施钻井作业。

2 螺杆钻具的维修及使用

我国的螺杆钻具伴随着钻井工程的需要, 适用领域不断扩大, 已由起初的定向井、大位移斜井、水平井及一般直井, 发展到近些年的大规模推广的直井复合钻井及河流穿越工程等领域。螺杆钻具技术得到较大的发展, 主要表现在:尺寸规格更加系列化;性能参数更加细化;不同结构适应不同的钻井方式;优化后的钻具方案可满足不同工况的钻井需要等。

2.1 旁通阀总成

近年来旁通阀总成结构未有大的发展, 基本上是维持了阀体、阀心、阀套、弹簧及密封圈的结构。问题是:阀总成本身经常开启, 易造成阀心、阀套及阀体内侧过渡冲蚀。

2.1.1 旁通阀体

(1) 两端螺纹应进行无损探伤, 不得有裂纹、发纹等影响使用的缺陷存在;

(2) 阀体的内、外螺纹表面及端面不得有划伤、刻痕、碰伤和腐蚀、冲蚀痕迹;

(3) 阀体内表面不得有剥层、划伤、腐蚀、冲蚀等现象, 与活塞配合表面应光滑;

(4) 旁通孔应完好无损。

2.1.2 阀芯

(1) 阀芯内外表面不允许有严重冲蚀、点蚀、裂纹存在, 表面应光滑;

(2) 密封面必须光滑, 不允许有任何缺陷, 磨损量不应大于0.5mm。

2.1.3 阀套

(1) 阀套内外表面不允许有严重的冲蚀、点蚀、裂纹现象存在, 表面应光洁;

(2) 阀套上的密封圈槽和“O”, 形圈槽不允许有冲蚀、腐蚀及变形现象。

2.2 马达总成

马达总成作为衡量螺杆钻具制造水平的核心部件, 是各制造厂重点研发的对象。

2.2.1 定子

(1) 检查两端螺纹, 不应有刺伤、毛刺、伤痕的现象;

(2) 检查定子橡胶内径表面有无掉块、裂纹、沟痕及严重磨损现象。

2.2.2 转子

对端部螺纹和端部的过度圆弧应进行无损探伤, 不应有刺伤、伤痕等缺陷存在。同时端部螺纹表面和端面不允许有毛刺、凹痕及其它损害连接密封性能的缺陷。检查转子表面是否存在点蚀、冲蚀、腐蚀、铬层脱落现象。要求定子、转子的配合为过盈配合, 过盈量值应达到生产厂家维修手册的要求。定子、转子装配完后, 将马达总成斜置30.进行灌水实验。

2.3 万向轴总成

万向轴总成的结构形式也有了较大的改进。

2.3.1 万向轴外筒

(1) 两端螺纹进行无损探伤, 不应有裂纹、发纹等影响使用的缺陷;

(2) 内、外螺纹表面及台肩面、端面不得有划伤、刻痕、毛刺等缺陷;

(3) 外筒内表面不得存在被磨损出的环形槽现象;如果有, 应作报废处理。

2.3.2 万向轴

(1) 两端螺纹进行无损探伤检查, 不应有裂纹、发纹等影响使用的缺陷存在;

(2) 螺纹表面及台肩面不得有毛刺、划伤、刻痕、粘扣以及其它损害连接密封性的缺陷;

(3) 万向轴轴向、周向间隙的取值应在推荐的范围内。

2.4 传动轴总成

传动轴总成是仅次于马达总成的钻具关键件的一部分。

2.4.1 传动轴

(1) 外螺纹、轴体变径处必须进行无损检测;

(2) 本体不得有锈蚀、冲蚀、局部过度磨损等影响强度的缺陷存在;

(3) 驱动接头内螺纹应进行无损检测, 螺纹表面及端面无毛刺、划伤、刻痕等缺陷;

2.5 整机的组装与检查

定子与万向节外筒螺纹连接和万向节外筒与传动轴外筒螺纹连接必须用螺纹胶粘结牢, 其它螺纹连接均用螺纹脂。同时在连接外部螺纹时, 固定钳、动力钳到螺纹端部的距离不小于250mm。装配后用200N-m的力矩转动传动轴, 应灵活、平稳。

2.6 螺杆钻具的整机检查

整机装配完毕, 用推拉法测量钻具轴向间隙, 其值应符合生产厂家维修手册的要求。用链钳转动传动轴, 应转动灵活、平稳, 无卡阻现象。钻具两端螺纹涂螺纹脂, 外壳除锈防腐。

检验合格后, 将钻具的型号、水眼尺寸等参数标在钻具本体上, 同时出具检验合格证。

2.7 螺杆钻具的使用

(1) 使用条件。钻井液含砂量小于14, 慎用于饱和盐水的钻井液。工作环境一般不超过120℃, 最高不超过150℃。使用时必须加钻杆滤清器。

(2) 下井前的检查。传动轴应转动灵活, 两端螺纹完好。检查轴向间隙, 轴向间隙推荐值见各生产厂家的产品使用说明书。检查旁通阀, 应活动自如, 旁通孔畅通。井口试运转。开泵循环时, 钻具运转正常, 方可下井。

(3) 下钻。下放速度应小于1.5m/s。下钻遇阻, 应转动钻具, 尽可能上提下放通过。不可顿钻或将钻具压在井底。

(4) 钻进。下钻后至井底2-3m开泵循环, 排量逐渐增到规定数值, 然后慢慢下到井底。钻进中密切注意泵压变化, 使钻具在规定载荷压降范围内工作。钻进过程中定期注意活动钻具, 防粘、卡钻具。停泵时立即上提钻具。

(5) 起钻。起钻时, 不能用转盘卸扣。起钻后用清水冲洗螺杆钻具, 排除钻具内残留钻井液, 并测量轴向间隙。

参考文献

[1]Hatfield J V1An integrated multi-element array transducer for ultrasonic imaging.Sensors and Actuators A, 1994, 41/42:167~173

螺杆钻具打捞工具地面实验研究 第2篇

关键词：螺杆钻具；打捞工具；落鱼；实验

此款打捞工具的特殊性在于部分部位的改造，在特锥扣接头和打捞工具上部分接头的强度都进行了分析和加强，并通过理论分析和有限元力学等知识，确定了最合适的强度设置，在很大程度上确保了螺杆钻具打捞工具的安全性和可靠性以及其造扣功能的正常发挥。参与本次实验的螺杆钻具打捞工具试制品是由机械厂定制的∮185mm和∮172mm，并在实验过程中将∮185mm应用到油田现场的井下实验中，而∮172mm也参与到了某大学的地面实验研究中，以便获得其在正常工作中的相关参数，为今后的使用提供数据支撑。另外在实验中，主要采用45#钢、螺杆钻具自身的两种材料来完成地面打捞实验，这样能够更好的完成校验打捞工具的性能测试，也能得到非常精准的性能数据，对于今后的发展都有非常大的帮助。

1 实验的装置设计及其原理

螺杆钻具打捞工具的室内打捞过程模拟，需要专业的技术支撑和专业的机械支持，在本次实验中采用的是某大学装备实验室内的JZY-I型具有多种用途的钻具拆装架，并对其进行了适当的改造，为后来的螺杆钻具打捞工具实验的完成创造了条件，以便其充分发挥造扣打捞功能。

实验装置的工作原理是，将螺杆钻具打捞工具在实验装置台架上进行固定，打捞工具不能发生任何松动或旋转，但是在液压系统的推动下，打捞工具可以发生轴向运动，当在打捞工具上施加钻压，将被打捞的落鱼固定到和打捞工具同轴但不同的台架上，落鱼在液压系统的作用下能够发生旋转，但是却不可发生相应的轴向运动，所以说，在整个实验过程中，螺杆钻具打捞工具是一直沿着轴向进行运动，而落鱼则进入打捞工具引鞋系统铣齿部位完成毛刺规整工作，紧接着对打捞工具的母锥部位进行造扣，以完成打捞落鱼的造扣实验。

2 对实验结果进行分析

经过实验得到∮172mm螺杆钻具打捞工具的技术参数是：能够承受的最大抗拉力为2000kN，能够承受的最大抗扭为22kN·m，最大抗拉和抗扭最脆弱的位置是安全接头部分，另外在实验过程中，还要对液压系统进行不断调节，让钻压以及转矩在一定范围的数值内浮动，确保实验液压环境相对稳定。

此外对45#钢落鱼的相关分析，通过本次实验对实验装置的打捞工具进行改造，用实验装置冲口钳固定实验中用到的45#钢落鱼的一端，通过控制台对冲扣钳施加旋转力，让落鱼随之发生旋转，以达到打捞工具在实验钢管外壁上造扣的目的，实验结果正如图1所示。45#钢钢管落鱼的表面出现卡头牙齿咬伤印记，在卸载之后发生铁屑脱落，实验结果可以通过图2和图3看出，打捞工具能够将45#钢钢管外壁造成螺纹伤害的原因是，45#钢具有硬度小韧性好的特点，另外45#钢的材料质地相对较软，在实验过程中又有铁屑排除不通畅的问题，只是铁屑在打捞本体扣中和钢管落鱼表面发生扣中频繁挤压的现象，从而对成扣产生一定程度的破坏。但是根据实验结果能够发现，这种打捞工具确实能够发挥造扣功能，如果造扣牙数较少，图2、图3中的位置将会有明显表现，利用45#钢依然能够造出完整的扣型。

实验中为了进一步探究螺杆钻具打捞工具的使用性能以及工作的安全性和可靠性，利用油田现场真实的螺杆钻具落鱼进行更深入的造扣实验，在实验过程中能够发现，45#钢落鱼一样发了钢管外壁咬伤情况，我们能够发现，钻井中使用的螺杆钻具大约有6牙完整的螺纹，而且用肉眼可以清晰的看到螺纹的形状，能够承受足够的轴向力将段落的螺杆钻具打捞上来，实验说明了，螺杆钻具打捞工具应该有较好的造扣能力，才能在打捞工作中高效完成任务。

对铁屑的分析研究，在45#钢钢管落鱼以及螺杆钻具落鱼造扣实验结束以后，我们还对打捞工具的内部造扣进行了检查和分析，发现都有大量的铁屑，这说明在造扣时，出现的造扣铁屑被再度挤压致使造扣螺杆发生再次损坏，这样的打捞工具不适合对井下软金属材料进行打捞。然而我们还发现在对井下螺杆钻具落鱼进行打捞实验之后，打捞工具内部的螺纹并没有大量的铁屑，而形成了完整的螺纹扣，这说明在对高强度螺杆钻具落鱼进行打造时，铁屑能够安全消除，不会回新扣造成影响，这样就可以形成完整的螺纹形状。

3 实验结论

首先：在实验中，打捞工具可以高效率的对井下螺杆钻具落鱼进行螺纹造扣，基本上能够完成6牙左右的螺纹，能够确保落鱼被成功打捞。

高效导向螺杆钻具的研究与应用 第3篇

由于利用常规螺杆会出现钻头加载困难、形成螺旋井眼等问题, 因此对其进行结构创新, 即在螺杆钻具驱动位置设计一种受螺杆钻具驱动旋转的窄带螺旋稳定器, 其主要作用包括:首先, 作为底部钻具组合的近钻头支点, 从而有效的提高BHA的滑动导向能力;其次, 近钻头近满眼设计可以修正井壁;最后, 滑动导向钻进过程中, 近钻头稳定器处于旋转状态, 与常规的导向螺杆钻具相比, 近钻头稳定器的滑动阻力更小, 所以拖压问题即可得到彻底解决。这种导向螺杆的结构变化使得钻井过程中BHA的力学特征发生了改变。

2 高效导向螺杆钻具的承载能力

改变了高效导向螺杆钻具的结构, 相应的就会改变钻进过程中螺杆钻具的受力特征。传动轴是轴力与扭矩的核心承载部件, 其有着十分复杂的受力特征, 也是螺杆钻具中最薄弱的环节, 所以要对其强度特征做全面分析, 并提出结构优化方案。下面以172mm高效导向相钻具为例进行分析。

2.1 传动轴强度的计算模型

下图1为172mm高效导向螺杆钻具的传动轴结构参数与边界条件:

图中各段的长度分别如下:L0=500mm、L1=180 mm、L2=420 mm、L3=400 mm、L4=360mm;传动轴的外径尺寸为80 mm。可以通过ANSYS软件进行螺杆钻具几何模型的建立, 并划分网格。钻头左端固定, 传动轴联轴器部分铰支, 对Y方向的自由度加以约束。以螺杆钻具轴向载荷传递特征为参照, 将轴向均布载荷q加载于图中所示台阶面上, 再以传动轴的工作原理为基础, 分别将径向均布线载荷q1与q2施加于图中轴上对应的位置, 传动轴右端施加扭矩。利用solid185—8节点实体单元划分网格。3575个节点以及15853个四面体单元组成整个模型, 传动轴弹性模量:210 GPa;泊松比:0.25;密度:800 kg/m3。结合BHA的结构与实际工况将钻头侧向力与扭矩计算出来, 即可取得上文所提的分布载荷。

2.2 传动轴的应力计算与分析

通过ANSYS系统可以将传动轴受到外载与约束作用状态下的应力分布计算出来, 从计算结果可知, 最大应力值为434 MPa, 发生在传动轴过渡截面处。针对不同外径计算其最大应力值, 从计算结果可以得知, 如果材质的条件不变, 传动轴的外径越大, 则作业的安全系数越高, 如果把传动轴的外径由提高5mm, 可以提升16%的承载能力, 所以传动轴外径的取值为85mm。

3 近钻头稳定器的结构设计与螺杆动力系统的优化

3.1 优化近钻头稳定器的结构

从某种意义上说, 高效导向螺杆钻具的应用效果由近钻头稳定器的结构来决定, 因此近钻头稳定器要具备两个条件, 其一, 稳定器基于旋转状态的支点效应、稳定性以及尽量低的额外扭矩;其二, 要将岩屑及时排导出去。因此稳定器利用螺杆过封闭扶正翼, 旋转一周可以保证支撑外径的稳定性, 并且旋转行进时也可以保持较好的稳定性, 额外扭矩最小。不同外径相钻具的扶正翼螺杆角与稳定器整体泄流面积, 可以通过计算钻井液轴向流速与切向速度来确定。以前惯用的螺旋扶正器带较宽, 和井壁接触多, 所以磨擦阻力大, 为些选用比常规小一倍的带宽, 这样即起到扶正作用, 又减少了扭矩的损失。

3.2 优化螺杆动力系统结构

改变高效导向螺杆钻具的结构, 就要求螺杆钻具的动力输出与使用寿命更高。具体而言, 螺杆动力系统的结构优化包括以下几个方面:第一, 采用等壁厚定子工艺, 可以提高20%的输出扭矩与功率;第二, 转子采用镀铬工艺, 再与等壁厚定子相配合可以延长螺杆钻具寿命;第三, 利用球柱传动密封万向轴, 串轴承压力角设计为55°, 可大幅提升轴向承载力;第四, 长导程设计与单级导程的增加, 可以有效提高输出扭矩。

4 带高效导向螺杆钻具BHA导向力分析

4.1 BHA结构与参数

下图2为改进导向BHA结构:

采用高效导向螺杆钻具可以将近钻头稳定器和钻头端面的距离大大缩短, 相应的BHA的导向特征也会发生改变。BHA的结构如下:215.9mm钻头、172mm高效导向螺杆钻具、165mm钻铤、欠尺寸稳定器等, 上图2中:

L1:钻头端部与近钻头稳定器支点的距离, 为0.5m;

L21:近钻头稳定器支点与弯点距离, 为1.8m;

DS1:近钻头稳定器的外径, 为214mm;

DS2:上稳定器外径, 为214mm;

L2:上稳定器支点与近钻头稳定器支点距离, 为16m;

钻压为120KN, 钻井液密度为1.02g/cm3。

4.2 参数影响规律

在结构参数不同、井眼轨迹条件不同的情况下, 利用导向力计算软件SABHA计算出对应的导向力特征。由计算结果可知, 井斜角越大, 滑动导向力与复合钻井的导向力也会越大。由于与常规导向BHA相比, 这两种工况状态下导向力有大幅提升, 所以可以称改进后的导向螺杆钻具为高效导向螺杆钻具。

各参数对导向力的影响规律可以总结如下:滑动导向钻进时, 导向为增斜力, 并且上图2中的L2越大, 滑动导向就会随着斜角的增加而增加;L2为18m时, 上稳定器支点与近钻头稳定器支点的距离最优, 导向力最大。复合钻进过程中, 井斜角低于10°时, 合导向力为降斜力;如果L2超出14m, 井斜角大于10°, 则导向力回归增斜力, 并且井斜角越大, 导向力也越大;井斜角超出50°后, 增斜力的变化逐渐平缓。此外, 在井眼轨迹控制过程中, 造斜钻进与稳斜钻进需要使用同一套钻具组合才可以有效提高钻井的效率, 所以选择钻具组合结构参数, 要同时考虑滑动导向效果与复合钻井导向效果。

摘要：在井眼轨迹控制过程中, 进行滑动导向与复合钻进时, 利用常规导向螺杆会出现钻头加载困难以及形成螺旋井眼的问题, 从而对井眼轨迹的控制效果产生影响。为解决该问题, 以前用过宽带的直棱和螺旋稳定器, 本文特针对导向螺杆的结构做了改进与创新, 准备在螺杆钻具驱动头位置设计带宽很窄螺旋稳定器。本文就针对改进后的导向螺杆钻具进行讨论。

关键词：导向螺杆,井眼轨迹控制,钻具

参考文献

[1]王春阳, 黄继庆, 陆天明, 等.螺杆钻具整机性能试验研究[J].钻采工艺, 2010 (1) [1]王春阳, 黄继庆, 陆天明, 等.螺杆钻具整机性能试验研究[J].钻采工艺, 2010 (1)

螺杆钻具 第4篇

关键词：螺杆钻具,使用寿命,发展趋势

定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一,其中定向井广泛使用的井下钻具主要有PDC～nv头、井下动力钻具、无磁钻铤、井下测量仪器等。螺杆钻具是最常用的井下动力钻具,MWD (无线随钻测斜仪)则是最常用的井下测量仪器。螺杆钻具因其转速适当、能量转化效率相对较高、可靠性好而成为应用最广泛的一种井下动力钻具,其主要作用包括在定向井中作为造斜工具、钻井过程中调整或纠正井眼轨迹、在直井中利用螺杆十转盘(顶驱)+PDC复合钻进的方式实现防斜打快效果。笔者就螺杆钻具断手的原因进行了简要分析,并就今后螺杆钻具发展方向作了进一步探究。

一、螺杆钻具及其短寿原因

螺杆针具是一种以钻井液为动力,把液体压力能转换为机械能的容积式井下动力钻具。它主要由旁通阀、螺杆马达(转子和定子)、万向轴、传动4～ittJL部分组成,其核心是螺杆马达与传动轴。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达,在马达的进出U形成一定的压力差,推动转子绕定子的轴线旋转,并将转速和扭矩通过万轴和传动轴传递给钻头,从而实现钻井作业。钻探时,螺杆钻具直接带动连接在其孔底传动轴上的钻头回转,整个钻柱仅作为输送高压工作介质的通道和支撑钻头反扭矩的杆件,不作回转运动。采用螺杆钻探与常规钻探相比有许多优点,如钻杆的热量,可减少因摩擦产生高温磨损大幅度下降,钻速高。它是打定向引起的轴承提前剥落失效。抗拉、抗弯井的主要器具,在钻探领域发挥着重要与金属同等作用。

影响螺杆钻具使用寿命的薄弱部件主要是轴承易损坏,万向轴不耐磨,定子橡胶容易脱落。因此,如何提高轴承寿命,减少万向轴的磨损,增强定子橡胶的稳定性,对于提高螺杆钻具使用寿命至关重要。目前螺杆钻具传动轴轴承主要使用的是推力轴承,也是最容易损坏的部件。由于钻井时,整套轴承都浸泡在泥浆里,使得轴承滚珠很容易磨损,而目前使用的轴承材料主要为轴承钢,钢的特性决定其耐磨性及耐腐蚀性较差。

二、螺杆钻具的发展趋势展望

随着螺杆钻具研发技术水平的提高,加之新材料、新工艺的不断出现,螺杆钻具研究得到长足进步,其发展方向可概括为长寿命和多功能等优点。

1、长寿命。

延长螺杆钻具的工作寿命使其在井下长时间可靠地工作,一直是螺杆钻具发展的主要技术方向。具体的技术改造内容如下:①马达定子橡胶材料和硫化工艺的改进;

②万向轴结构类型与质量的改进;③传动轴轴承结构及轴承质量的改进。通过上述研究改进,目前优质螺杆钻具工作寿命达到200h以上,有的甚至达到300～400h。

2、多功能。

开发不同结构特征和工作特性的螺杆铺,形成多功能的不同钻」Ⅰ{_Ⅱ1种。由普通直螺杆钻具发展起来的新机种如下:①弯螺杆。在螺杆钻具的万向轴壳体上增设结构弯角,以适应不同曲率造型的需要。该钻具包括固定式单弯壳体、同向双弯壳体、反向双弯壳体、同体双弯壳体等类型。②可调弯螺杆。为增加弯螺杆钻具对不同造斜率的要求,研制开发了可调弯壳体螺杆钻具,包括地面可调弯壳体、遥控式井下可调弯壳体和用于井下闭环自控可调弯壳体等,以满足几何导向钻井的需要。③地质导向测传马达。为了实现地质导向钻井的需要,在螺杆马达下部加上经特殊设计的近钻头传感器短节,内装电阻率传感器、伽马传感器、井斜传感器及其他传感器,可在钻井过程中直接测量近钻头地层的多种信息,再经无线短传方式向螺杆马达上方的MWD仪器发送,并进一步经MWD传至地面。这种测传马达系统使钻井技术和随钻测井技术有机结合,实现了地质导向。④中空螺杆马达。为适应水平井大排量携屑的需要,同时又不使螺杆钻具在大排量下工作而导致钻速过高,研制开发了带有固定喷嘴的中空转子螺杆钻具。为了克服该钻具的软机械特性和额外的高水力损失,又进一步研发了带有稳流阀的中空转子螺杆钻具。⑤短半径造斜马达。为了钻短半径水平井,研发了铰接肘链式短半径马达,以及为达到此工艺目的而开发的其他结构的马达。⑥螺杆一涡轮串联马达。该马达是在涡轮钻具的上部串联一个螺杆钻具,以降低涡轮钻具的转速。⑦高温型螺杆钻具。为了提高螺杆钻具定子橡胶的抗高温能力,以满足高温梯度地区以及深井、超深井井下高温条件下的钻进需要,研制开发了该钻具,其高温马达定子采用特殊品种胶料,可将马达耐温提高至160摄氏度以上。

三、新材料在螺杆钻具中的应用

1、陶瓷轴承在传动轴的应用。

陶瓷球轴承针对国防工业中恶劣环境下的调整、重载、低温、无润滑工况而开发,是新材料、新工艺、新结构的完美结合。将其转化为民用技术,陶瓷轴承可以完全覆盖现在的精密、中速以上全钢轴承的所有应用领域。陶瓷轴承的性能价格比远远优于全钢轴承,寿命可比现在使用的轴承寿命提高3倍以上。与轴承钢性能比较,自重是轴承钢的30%～40%,可减少因离心力产生的动体载荷的增加和打滑。因耐磨,转速是轴承钢的1.3～1.5倍,可减少因高速旋转产生的沟道表面损伤。弹性模量高于轴承钢的1.5倍,受力弹性小,可减少因载菏高所产生的变形。硬度是轴承钢的1倍,可减少磨损。抗压是轴承钢的5～7倍。热膨胀系数小于轴承钢20%。摩擦系数小于轴承钢的30%,可减少因摩擦产生的热量,可减少因高温引起的轴承提前剥落失效。抗拉、抗弯与金属同等。

由于陶瓷轴承具有耐高温、耐寒、耐磨、耐腐蚀、抗磁电绝缘、无油自润滑、高转速等特性,所以将其应用于螺杆钻具会大幅提高传动轴性能及使用寿命。万向轴与马达定子、转子也是螺杆钻具容易坏的部件,由于转子目前都采用钢材料,钻井时转子大部分重量都压到万向轴及定子塑胶部分,这就使得万向轴、定子塑胶承受压力过大,更容易磨损。转子和万向轴都浸泡在泥浆里,转子也容易被腐蚀。

2、铝合金在马达的应用。

铝合金是指以铝为基的总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。不同牌号的铝合金有不同的用途,根据螺杆钻具的型号及应用情况选择合适的铝合金材料作为马达转子(表面采用镀铬处理),可以有效减轻转子重量,减轻对定子塑胶及万向轴的压力,同时提高转子的耐腐蚀性能,从而提高螺杆钻具马达及万向轴的使用寿命。

四、结论

螺杆钻具作为钻井工程中应用最为广泛的一种井下动力钻具,在钻井工程中起着非常重要的作用。因此,我们要认真分析造成螺杆钻具短寿的原因,并在螺杆钻具制造中尝试使用新材料,以此提高螺杆钻具的使用寿命,同时使螺杆钻具的功能、转速达到最大值,使钻井作业又好又快发展。

参考文献

[1]张东海,熊立新,刘晏华.螺杆钻具的应用现状及发展方向[J]断块油气田,1999, (04)

[2]李敏.等壁厚螺杆钻具定子加工工艺研究[D]西南石油大学,2006

[3]许斌.螺轩钻具输出性能分析与现场应用研究[D]西南石油大学,2007

螺杆钻具 第5篇

关键词：螺杆钻具,油润滑,密封圈,金属波纹管,壳体

前言

随着我国石油钻井业的发展, 人们对主要动力钻井设备的性能及可靠性提出越来越高的要求, 而我国螺杆钻具整体工作寿命并不理想, 在钻井作业过程中, 由于推力轴承组所受载荷比较复杂、载荷波动程度高、冲击性强、作业坏境恶劣, 轴承组失效时常发生。目前, 我国螺杆钻具推力轴承组的润滑方式主要为钻井液润滑, 该润滑方式效果有限, 润滑液所携带的固体颗粒及其所具有的腐蚀作用会加剧推力轴承组滚球与滚道的磨损。对推力轴承组润滑方式进行改良, 提高其工作寿命具有重要的工程意义。

1 传统推力轴承组润滑结构及工作原理

螺杆钻具主要由旁通阀总成、马达总成、万向节总成和传动轴总成四部分组成, 而传动轴总成如图1所示, 是螺杆钻具最关键的部件之一, 其将钻压及扭矩传递给钻头;推力轴承组为传动轴总成最为薄弱的环节, 其主要作用是承受轴向载荷[1]。为了使推力轴承组实现油润滑, 此处需对传统的传动轴总成结构和工作原理进行分析, 并进行优化改进。在钻井作业过程中有超过90%的钻井液由水帽进入传动轴中部通道进而流向下部钻头, 其余约7%的钻井液主要通过上TC轴承动圈、静圈之间的间隙, 流经推力轴承组从而对其进行冷却及润滑[2]。

1.水帽;2.上TC动圈;3.上TC静圈;4.键;5.推力轴承组;6.隔套;7.承压套;8.半环;9.壳体;10.下TC静圈;11.下TC动圈;12.传动轴;13.橡胶密封圈

以外径为172mm的螺杆钻具为例, 传动轴转速相对较低90~160r/min) , 推力轴承组所承受的载荷主要为较大轴向载荷和较小的摩擦扭矩 (径向载荷主要由上、下TC轴承承担) , 轴向载荷主要由静钻压 (60~150KN) 和由于振动而引起的附加载荷 (大小为静钻压的25%~50%) 组成[3]。推力轴承组工作环境恶劣, 所受载荷巨大。目前, 我国螺杆钻具推力轴承组多采用钻井液润滑方式, 相对于储油润滑, 该润滑方式不仅腐蚀性更强, 而且钻井液中不可避免会含有固体颗粒, 在巨大的载荷作用下, 固体颗粒对推力轴承组磨损严重, 甚至会导致滚子崩碎的发生[4、5]。

如果想要推力轴承组实现储油润滑, 需要对推力轴承组两端进行可靠密封, 以防止润滑油的泄露, 通过对传统的传动轴总成结构进行分析, 将可能导致泄露发生的结构进行分类, 需要解决的问题主要包括以下三种:

(1) 螺纹连接结构, 相关结构包括上TC动圈与传动轴之间的连接结构、下TC静圈与传动轴壳体之间连接结构、下TC动圈与传动轴之间的连接结构。相对而言该连接结构泄漏量较小, 但主要起连接作用的螺纹显然无法满足可靠密封性要求。

(2) 相对静止的间隙配合, 相关配合有上TC静圈与传动轴壳体之间的配合。该配合方式泄漏量相对较大, 需要加以改进。

(3) 存在相对旋转的间隙配合, 相关配合包括上TC静圈与上TC动圈之间的配合以及下TC静圈与下TC动圈之间的配合。由于存在相对旋转运动, 该配合方式泄漏量最大, 可靠密封较难实现, 为实现油密封结构需要解决的主要困难。

2 油润滑结构的实现方案

2.1 螺纹连接结构的密封

对于螺纹连接结构, 由于相连部件相对静止且泄露量小, 密封容易实现, 可选用的密封方式主要有以下两种:

第一种密封方式:可在间隙之间增设密封圈。以上TC动圈和传动轴之间的螺纹连接结构为例, 可在传动轴的相应轴段上添加密封圈, 通过研究发现, 影响传动轴寿命的主要因素为扭矩, 其次为轴向力和径向力。以172型号的螺杆钻具为例, 其工作扭矩为8500N.m, 而制动扭矩可达15500N.m。如图2所示, 以制动扭矩为载荷条件进行传动轴应力分析。经分析可知, 虽然增添密封圈可以实现密封, 但也会带来一定的不利影响, 矩形槽会减小传动轴相应轴段的直径, 同时产生应力集中现象。因此, 需要谨慎采用该密封方式。

第二种密封方式:改变螺纹类型, 使螺纹兼具有连接和密封性能, 同时可在螺纹连接部分涂680胶, 以提高密封可靠性。该方式在没有降低设备强度的基础之上实现了有效密封, 但对螺纹加工工艺要求较高。

以上两种方案均可实现密封性要求, 在实际应用过程中, 可根据实际情况合理的选用某种密封方式, 特殊情况下也可采用联合密封方式, 使其结构实现可靠密封。

2.2 相对静止间隙配合的密封

对于相对静止的间隙配合, 属于该配合方式的有上TC静圈与传动轴壳体之间的配合, 对于该结构可在上TC静圈与壳体之间的间隙上添加密封圈, 然而添加密封圈主要有以下两种方式:

第一种方式:将密封圈增设在上TC静圈上, 上TC静圈所受的载荷主要有来自上TC动圈的摩擦扭矩、径向力以及来自推力轴承组的轴向力。其中摩擦扭矩对其影响较大, 令其摩擦扭矩为1000N.m, 如图3所示, 由上TC静圈应力分析结果可知, 虽然上TC静圈受力比较复杂, 然而摩擦扭矩不是很大, 应力集中现象并不明显, 故在上TC静圈上增设密封圈对其结构强度影响不大。

第二种方式:将密封圈增设在传动轴壳体上, 与上TC静圈所受载荷相比, 传动轴壳体所受载荷主要为一系列的径向力和来自上、下TC静圈的轴向力, 受力比较简单, 而且壳体壁厚较大, 将密封圈增设在传动轴壳体上对其强度影响较小, 但将矩形密封槽增设在传动轴壳体上加工及密封圈安装难度有所增加。

2.3 相对旋转的间隙配合的密封

对存在相对旋转的间隙配合, 由于这种配合不但缝隙较大, 泄露量较大, 而且存在相对转动, 实现可靠密封较为困难, 在此种情况下, 如果只是简单地添加橡胶圈, 橡胶圈必然会随着磨损量的增加而导致密封效果变差, 如果仅仅采用此密封方式密封效果有限。为了实现比较可靠的密封, 实现传动轴轴承组由钻井液润滑到可补偿式储油润滑方式的转变, 从而提高推力轴承组的寿命, 这里将采取传统密封方式与新型金属波纹管机械密封相结合的方式, 提高结构密封效果。为了能够充分掌握金属波纹管机械密封的性能, 从而得到最为合理的结构, 下面将着重对金属波纹管机械密封进行探讨分析。

金属波纹管机械密封方式结构简单、尺寸紧凑、安装容易, 最初主要被应用于航空、航天高温密封, 并逐渐在仪表、冶金、石油、化工等领域得到推广[6]。和普通机械密封方式相比, 金属波纹管机械密封耐压性、耐腐蚀性、伸缩性更加优良, 可在高温、低温坏境下可靠的工作, 且具有补偿、预紧以及缓冲作用。金属波纹管机械密封具有较稳定的密封性能和较长的工作寿命, 如果能将金属波纹管机械密封应用于螺杆钻具推力轴承组的储油密封结构, 必然大大增强密封结构的可靠性, 有利于推力轴承组储油润滑方式的实现[7、8]。

对于相对旋转的间隙配合, 如果仅仅于相对旋转的间隙设置密封圈, 其密封效果会随着橡胶圈磨损量的增加而逐渐变差, 并最终失去密封效果。金属波纹管机械密封具有补偿、预紧以及缓冲的作用, 若将该密封方式应用于相对旋转间隙配合的密封, 在密封圈磨损的同时, 波纹管可以及时提供相应的径向补偿, 并保持一定的压紧力, 从而提供比较可靠而持久的密封效果[9、10]。良好的弹性有利于实现金属波纹管可靠密封, 因此在不影响波纹管稳定性的前提下, 可适当的选用大波数、小波距、小壁厚、非对称结构。取波数为7, 波距为5mm, 壁厚为0.4mm, 内径95mm, 外径120mm, 施加预紧力200N, 并采用非对称结构。如图4所示, 对金属波纹管进行有限元分析。

由图4分析可知, 由于金属波纹管转折连接处全部用大圆角过渡, 使用该结构在设定预紧力情况下, 不存在明显应力集中的现象, 符合工作要求, 可以较为可靠地持续提供预紧力, 对结构进行有效密封。

3 最终结构

通过以上对传统螺杆钻具传动轴总成结构的分析, 在其原有结构的基础之上, 针对可能导致泄露发生的三类连接配合方式对传动轴壳体等结构进行密封性优化改进, 从而使推力轴承组实现可补偿储油润滑, 所得补偿式储油润滑传动轴总成结构简图如图5所示。相对于传统的螺杆钻具传动轴总成, 改进后传动轴总成具有以下优点:

(1) 以油润滑代替钻井液润滑, 可有效避免钻井液固体颗粒对推力轴承组的磨粒磨损, 且油润滑效果更好, 有利于推力轴承组寿命的提高。

(2) 密封容易实现, 该结构在传统传动轴总成的基础之上进行改进, 结构比较简单, 可行性强。

(3) 密封方式可靠, 对于存在相对旋转, 较难实现可靠密封的配合处, 将传统机械密封与新型波纹管机械密封相结合, 传统橡胶圈可在前期注油时实现可靠密封, 金属波纹管具有补偿、预紧及缓冲的作用。可进行轴向补偿橡胶圈的磨损量, 密封效果可靠。

该结构使推力轴承组的润滑方式实现了由钻井液润滑到储油润滑的转变, 可有效避免钻井液润滑而导致的磨粒磨损、钻井液腐蚀等一系列负面影响。必将大大提升推力轴承组的工作寿命。

4 结束语

要实现传动轴总成由钻井液润滑到油润滑的转变, 需要解决的主要问题如下:

(1) 对于螺纹连接结构, 可于泄露间隙增设密封圈, 或将连接型螺纹改为兼具连接和密封类型的螺纹并可在螺纹上涂680胶以增强密封效果。

(2) 相对静止的间隙配合, 可在彼此间隙选择合适的部位设置密封圈, 实现可靠密封。

(3) 相对旋转的间隙配合, 如使用传统添加密封圈密封方式, 容易使设置于间隙中的密封圈因磨损而降低密封效果。可使传统密封与金属波纹管机械密封方式配合使用, 使密封效果更加可靠和持久。

参考文献

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[2]陈思, 郭东涛.螺杆钻具的研究进展及变化趋势[J].长江大学学报, 2010 (7) :317-319.

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[4]刘明涛.螺杆钻具失效的原因分析及预防措施[J].实践与探索, 2011 (8) :249-250.

[5]韩传军, 张杰, 等.螺杆钻具传动轴总成故障树建立及推力轴承应力分析[J].矿山机械, 2012 (10) :14-16.

[6]姜宏春.金属波纹管机械密封中波纹管的有限元分析[D].北京:北京化工大学, 2007:1-50.

[7]Mechanical seal assembly with metal bellows[J].Sealing Technology, 2004 (10) :1.

[8]Lee.S.W.Study on the forming Parameters of the metal bellows.Journal of Materials Processing Technology[J].2002 (20) :47-53.

[9]方京哲.基于CAD的金属波纹管设计研究[D].吉林:延边大学, 2013:1-59.

螺杆钻具 第6篇

关键词：等壁厚螺杆钻具,定子,挤压成形,有限元分析

0引言

目前公认的螺杆钻具定子的加工方法是将橡胶浇铸在定子壳体的光滑内壁,橡胶衬套的内表面是螺旋曲面,橡胶层衬套厚薄不均。该螺杆钻具定子在工作时,容易导致定子过早失效,缩短了螺杆钻具的使用寿命。采用等壁厚螺杆钻具替代普通螺杆钻具,由金属取代了现有定子上的大部分合成橡胶,只围绕着壳内基础钢体的内表面固定了很薄的一层合成橡胶,从根本上解决了目前螺杆钻具因不等壁厚橡胶引起的问题。迄今,等壁厚螺杆钻具定子主要采用金属切削加工和铸造成型,由于两种加工的成本高,效率低,因此作者提出等壁厚螺杆钻具定子滚压成形技术。滚压成形技术将提高加工生产率,消除定子管的内部缺陷,节约材料,使得工件有较佳的综合力学性能,并达到一定的精度要求。[1,2]

1有限元模拟的理论基础

1.1 影响挤压变形抗力的主要因素[3]

(1) 组织的影响:

当定子管被加热到约850℃时,发生相变,变形抗力会发生变化。

(2) 变形温度对变形抗力的影响:

温度升高,金属原子间结合力降低,变形抗力降低。

(3) 变形速度对变形抗力的影响:

变形速度的增大引起热效应增大,从而降低了变形抗力;另外,变形时间加快,使位错运动的发生与发展时间不足,又使变形抗力增加。冷变形时变形速度对应力影响较小;而在热变形时变形速度的提高将引起应力提高。

(4) 变形程度对变形抗力的影响:

随着变形程度的增加,将会产生加工硬化现象,提高变形抗力。

1.2 挤压变形的基本假设

由于定子管的挤压成形是一个较为复杂的过程,因此,为了得到有指导意义的解,在研究挤压成形的力学行为时,将采用以下假设进行处理[4,5]:①定子管是由连续介质组成的,内部不存在任何间隙;②定子管内各质点的化学成分、组织都是均匀并且相同的;③挤压成形中的外力指的就是表面力,即体积力为零;④将定子管的整体作为研究对象时,假设其处于平衡状态,当把该整体划分为有限个单元体作为研究对象时,每个单元体将仍处于平衡状态;⑤假设定子管受外力之前处于自平衡状态,即初始应力为零;⑥挤压变形为塑性变形,虽然体积也有微小变化,但相对塑性变形量来说是很小的,因此可忽略不计,即假设体积保持不变。

2有限元模型的建立

本文建立了基于六滚轮挤压定子管过程的有限元模型,如图1所示,采用42CrMo钢作为定子管材料,壁厚为19 mm。将6个滚轮以管的中心线为轴心均匀分布,同步对钢管进行挤压。在不同的工件温度、滚轮外形、进给速度的情况下,采用不同管径的钢管,使得挤压后定子管截面的内轮廓线最大直径(大径)为Φ138 mm,最小直径(小径)为Φ112 mm。利用有限元分析软件可分析挤压成形过程中的三维流动,提供极有价值的工艺分析数据。

3仿真结果分析

3.1 工件温度对定子管轮廓线和加工载荷的影响

图2为滚轮外形尺寸。

图3、图4为采用外形尺寸为R=5 mm、θ=90°、D=100 mm的滚轮分别对温度为1 200 ℃和20 ℃的定子管以v=2 mm/s挤压进给26 mm后的截面图和加工载荷曲线。对比图3、图4可以发现,温度对加工后定子轮廓线几乎没有影响,而对加工载荷影响较大。当T=1 200 ℃时,F≈120 kN;当T=20 ℃时,F≈250 kN。模拟分析结果表明:温度越高,加工载荷越小。

对本文中所给出的定子管进行挤压加工,可以在常温下进行(常温加工时不需要添加加热设备),载荷约为热加工时的2倍。

3.2 滚轮进给速度对定子管轮廓线和加工载荷的影响

图5、图6、图3、图7为采用外形尺寸为R=5 mm、θ=90°、D=100 mm的滚轮对温度为1 200 ℃的定子管分别以v=0.1 mm/s,v=0.14 mm/s,v=2 mm/s,v=100 mm/s挤压进给22 mm和26 mm后所得。对比图5、图6、图3、图7可以发现,进给速度对加工后定子管轮廓线有较大影响,当v=0.1 mm/s时,轮廓线大径与加工前比较未发生收缩现象;当v=0.14 mm/s时,略有收缩;而当v=2 mm/s和v=100 mm/s时,则发生明显收缩,但二者轮廓线几乎没有区别。不同进给速度时加工载荷也有所不同,当v=0.1 mm/s和v=0.14 mm/s时,F≈38 kN;当v=2 mm/s和v=100 mm/s时,F≈120 kN。

大量不同速度时的模拟分析结果表明:当v=0.1 mm/s左右某一值时,定子管内轮廓线大径不收缩,进给速度的微小变化对轮廓线影响很大,工作载荷也会发生变化;当v>va(va为0.1 mm/s至1 mm/s之间某一值)时,进给速度对加工后定子管轮廓线影响不大,工作载荷几乎不变。

若对本文中所给出的定子管进行挤压加工,速度可选择5 mm/s～10 mm/s的常速(虽然采用v=0.1 mm/s左右低速时,可以使定子内轮廓线大径不收缩,灵活控制内轮廓线,但采用液压缸进给时,速度不易准确控制,增加成本,难以达到预期目的)。

3.3 滚轮外形对定子管轮廓线和加工载荷的影响

图8、图3、图9为采用外形尺寸为R=5 mm,D=100 mm,θ=30°、90°、120°的滚轮对温度为1 200 ℃的定子管以v=2 mm/s的速度挤压进给34 mm、26 mm、24 mm后所得。随着θ的增大,挤压点处壁厚增大,内轮廓线凸圆弧弧长减小,对加工载荷影响不大,F≈120 kN。

图3、图10为采用外形尺寸为R=5 mm、θ=90°、D=100 mm和200 mm的滚轮对温度为1 200 ℃的定子管以v=2 mm/s的速度挤压进给26 mm、27 mm后所得。由图3和图10可知,D对加工后定子管轮廓线影响不大,而对加工载荷有一定影响。当D=100 mm时,F≈120 kN;当D=200 mm时,F≈165 kN。模拟分析结果表明:直径越大,加工载荷越大。

若对本文中所给出的定子管进行挤压加工,滚轮外形尺寸可采用R=5 mm,θ=90°,D可根据设计设备时的机械结构而定,尺寸不宜过大,以避免挤压力过大。

4结论

本文利用有限元分析软件对定子管加工过程进行分析,得出工件温度、滚轮外形、进给速度对定子管轮廓线和加工载荷的影响,并针对给定的定子管确定出其加工条件。当进行不同规格定子管的挤压成形时,可以根据本文中的方法选择恰当的加工条件,建模后进行仿真分析,为该规格定子管滚压成形提供参考依据。

参考文献

[1]利弗.尼立克,吉姆.布伦南.螺杆泵与井下螺杆钻具[M].侯玉芳,译.北京:石油工业出版社,2009.

[2]李茂.等壁厚螺杆钻具定子加工工艺研究[D].成都:西南石油大学,2006:1-7.

[3]李连诗.钢管塑性变形原理[M].北京:冶金工业出版社,1985.

[4]尹飞鸿.有限元法基本原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2010.

等壁厚螺杆钻具在埕岛丛式井组应用 第7篇

1 结构特点

同普通螺杆钻具基本结构相同,如下图1所示,等壁厚螺杆钻具包括:传动轴总成、万向轴总成、马达总成、防掉总成和旁通阀总成等五部分。虽然两种钻具的结构组成相似,但详细结构却存在较大的差异。

如图2a所示,常规螺杆钻具马达外壁为刚体,在内壁光滑的定子壳体上浇铸橡胶形成衬套。橡胶衬套黏合与内壁光滑的定子壳体上,外表面为圆柱形,内表面为螺旋曲面,与转子相互啮合,通过不同的导程差形成螺旋密封腔。采用这种浇铸方法,定子壳体内的橡胶衬套厚薄不均,波峰和波谷处的橡胶厚度存在较大差别。由于橡胶衬套硫化过程中的温度和时间无法改变,波峰、波谷处的橡胶会出现过度硫化及硫化不充分的现象,加之螺杆钻具转子在定子内长时间工作,因此容易出现掉块、撕裂和脱胶现象,导致马达过早失效,缩短了螺杆钻具的使用寿命。

如图2b所示,等壁厚螺杆钻具马达定子的螺旋曲面经过硫化后厚度一致、分布均匀,等壁厚橡胶硫化过程中不会出现脱胶或老化等问题,内表面加工后的螺旋曲面与转子配合形成等壁厚马达,增强了橡胶在定子表面的抗变形能和耐冲击能力,达到最佳硫化效果,延长了马达使用周期。同时定子内橡胶适用性强,在运转条件下变形程度低,增加了与转子的配合量,提高了马达压降,即使在压降相同的情况下马达尺寸缩短,钻具机械效率得到进一步提高。

2 技术优势

2.1 寿命长

等壁厚钻具马达定子内螺旋曲面采用加工和硫化橡胶工艺,内曲面提供了更大的橡胶粘结面积,从而增加粘附性。等壁厚橡胶在硫化过程中收缩均匀,不会出现橡胶局部老化、掉胶等问题,使硫化效果达到最佳。保证了定子橡胶的寿命。

等壁厚钻具定子内螺旋曲面使橡胶的支撑均匀,这样的橡胶在使用过程中磨损均匀,收缩均匀,在橡胶磨损后仍保持相对好的密封性能,而常规钻具橡胶头部磨损快,收缩量大,造成局部漏失量大。因此等壁厚螺杆钻具的动力衰减要比常规螺杆钻具慢的多。

2.2 效率高

等壁厚钻具马达定子内螺旋型腔橡胶厚度谷底相同,定子头部对橡胶支撑力强,高压下定子变形率相同,变形量减小,抗变能力比传统的定子更强,因此密封腔高压下容积效率提高,漏失量减少,密封性能增强,耐压力提高。每级承压能力是常规定子的2-3倍,自相同长度下等壁厚螺杆钻具比不同螺杆钻具的动力更足。

2.3 输出扭矩大,提高定向测量精度

根据螺杆钻具“排量决定转速、转速决定寿命”的特性,等壁厚钻具通过对定子衬套与转子配合的优化,采用马达定子与转子间隙配合,等壁厚螺杆钻具在同样的工作点下,容积效率提高,转速更快,机械效率提高后扭矩随之提高。输入功率相同的情况下,比传统的螺杆钻具提供更大的输出功率。相反,在输出扭矩相同的情况下,等壁厚螺杆钻具定子长度比常规钻具要短,这会使同等输出性能的螺杆钻具缩短,使螺杆钻具上部的定向仪器更接近钻头,有利于提高测量精度。

3 等壁厚螺杆钻具在实践中的主要技术指标

胜利海洋钻井公司八号平台在2015年CB6GB井组中第一次采用等壁厚螺杆钻具,各方面指标较常规螺杆钻具优势明显。我平台选用的直径197毫米、单弯1.25度的动力钻具在该井组施工中共下井十次,完成总进尺11652米,总运转时间为315.07小时,其中纯钻进时间达182.3小时,马达寿命比以往普通螺杆钻具的1.5倍以上。平均机械钻速达63.92米/小时(比同类型的螺杆钻具提高百分之三十),CB6GB-8的最快机械钻速达105.33米/小时,创油田海上同类型动力钻具的多项纪录。

4 结论与认识

(1)较普通螺杆钻具相比,等壁厚螺杆钻具机械钻速有一定幅度的提高,可以减少钻井周期,降低钻井成本。

(2)在相同地层情况下,等壁厚螺杆钻具使用寿命长。一个12口井的丛式井组施工过程中,比普通螺杆钻具可以少使用1到2根,大大降低了钻井成本。

(3)等壁厚马达橡胶壁厚均匀,定、转子形成的密封腔稳定可靠,钻具的安全性大大提高。

(4)等壁厚钻具长度缩短,定向随钻测量仪的测量精度提高,在定向钻进与复合稳斜钻进时施工精度高,尤其是水平井施工优势明显。

综上所述,等壁厚螺杆钻具具有较高的推广应用价值。

摘要：等壁厚螺杆钻具技术优势明显。掌握这种新型动力钻具的技术特点是保证其在钻井生产中合理运用的前提。本文就等壁厚螺杆钻具与普通螺杆钻具的区别,以及在胜利海洋钻井公司八号平台丛式井组的实践运用讨论了等壁厚螺杆钻具在钻井生产中的优势。