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1、螺杆钻具使用规程1范围螺杆钻具的技术参数、下井前的检查、下钻、钻进、起出及现场交接的使用规程。 2螺杆钻具的技术参数和型号说明及螺杆组成示意图2.1螺杆钻具的技术参数根据每次国民油井公司所发钻具参数为准。2.2螺杆钻具的型号说明:2.3螺杆组成示意图螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具，其由传动轴总成、马达总成、万向轴总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成 . 泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达.在马达进出口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马达总成。 旁通阀总成： 它主要由阀体、阀芯、阀套、弹簧、筛板、密封件、孔用挡圈组成。
2、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经过马达进入环空，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，阀芯下移，关闭旁通阀孔，此时泥浆流经马达，使其转变成机械能。 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。马达总成： 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
3、成其能量转换，这就是螺杆马达的基本工作原理。马达定子一个导程组成一个密封腔，也称为一级。每级额定工作压降为0.8Mpa,最大压降为额定工作压力的1.3倍，如四级马达，额定压降应为3.2Mpa,最大压降为4.2Mpa。压降超过此值马达就会产生泄漏，转速很快下降，严重时会完全停止转动，甚至造成马达损坏，应特别注意。现场使用的泥浆流量应在推荐的范围之内,否则将影响马达效率，甚至马达磨损加快。 马达的输出扭矩与马达的压降成正比，输出转速与输入泥浆量成正比，随着负载的增加，钻具的转速有所降低，因此在地面只要根据压力表控制压力，根据流量计控制泵的流量，就可以控制井下钻具的扭矩和转速。马达转子的螺旋线有单头
4、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。3螺杆钻具的选择3.1根据井眼大小确定使用螺杆钻具的尺寸。3.2根据所施工井眼类型和所设计造斜率的大小来选用螺杆钻具类型：直螺杆、单弯、双弯（同向双弯和异向双弯），进一步确定其长度、弯壳体度数、稳定器外径及稳定器数量。3.4 对于井底温度比较高的特殊井，选用耐高温的螺杆钻具（常规螺杆的耐高温指标为120）。4螺杆钻具的使用条件螺杆钻具适用于各种类型,不同密度的钻井液,包括淡水、盐水、油基钻井液,乳化钻井液,高粘度钻井液,但要求钻井液含砂量小于0.5%, 润滑性好。5螺杆钻具下井前的检查
5、5.1 测量好螺杆钻具的每一部分尺寸，用肉眼检查是否有损坏的地方，特别是两端螺纹和台阶，然后用探伤仪器再作进一步检查。5.2上好提升短节，用电（气）动小铰车配合大门绷绳将螺杆钻具抬到大门坡道上，然后用大钩将其提升上钻台,卸去护丝并将螺杆钻具放入井内,使旁通阀位于转盘面上,用卡瓦将螺杆钻具卡牢并装好安全卡瓦,卸掉提升短节。5.3 用小于旁通接头水眼的木棒向下压旁通阀阀芯,从上部向水眼内注满水,此时旁通阀侧孔应不漏水、水面无明显下降,撤去木棒,阀芯在弹簧力的作用下复位,所注水从旁通阀侧孔均匀流出,则为正常。5.4 将螺杆钻具用吊卡吊起，测量此时不转动部分的最下端（下径向轴承的下端）与驱动接头之间的
6、间隙值为D1。然后将螺杆钻具坐于转盘面上,释放其重量,使传动轴受压, 再次测量此时不转动部分的最下端（下径向轴承的下端）与驱动接头之间的间隙值为D2。D1-D2为轴向间距,其大小必须小于表1所规定的数据方可下井。 钻具型号 最大允许间距mm5LZ7335LZ86/8939LZ95/5(9)LZ10245LZ120/12755LZ165/5(9)LZ17265(9)LZ19775(9)LZ241/24486井口试运转6.1下接钻头(不含PDC钻头),上接方钻杆,下放螺杆钻具使其旁通阀位于转盘面以下能观察到的位置。6.2随着排量增加旁通阀芯下行关闭侧孔,保持排量不变,上提方钻杆使钻头位于喇叭口内,
7、观察传动轴是否转动正常。6.3传动轴转动时,一小部分钻井液经轴承呈伞状从传动轴与定子外壳间喷出,其流量约为总排量的7%左右，伞状喷出钻井液量过大、过小均为不正常。同时注意泵压表上压力的变化，在钻头水眼合适的情况下，观察其压力值是否符合所推荐的压力值。6.4 下放钻具使旁通阀位于转盘面以下能观察到的位置停泵,钻井液能从旁通阀侧孔均匀流出为正常。7螺杆钻具下钻7.1 控制下钻速度,不应大于60m/min。弯壳体螺杆下钻时要周期性地转动钻具以消除井眼台阶、硬地层和套管鞋对下钻的影响。7.2 井眼必须畅通,遇阻不得超过正常摩阻100KN,严禁使用螺杆钻具进行长时间划眼。7.3 下钻时认真观察钻井液返出
8、量,当发现返出钻井液量异常时(旁通阀堵塞时,排出量约为正常量的3倍)，应考虑为旁通阀堵塞，立即接方钻杆开泵打通旁通阀后再继续下钻。7.4 在下钻过程中不得使用螺杆钻具进行堵漏、处理泥浆等作业。7.5 对于深井和高温井,在下钻过程中要周期性地进行中途循环泥浆,防止温度过高而使钻具堵塞或损坏。8 螺杆钻具的启动和钻进8.1 滑动钻进8.1.1滑动钻进前，应充分冲洗井底，清除井底岩屑、沉淀物，消除循环不彻底对定向的影响。8.1.2 将钻头下钻至离预定深度1m处,逐渐加大排量使之达到设计要求,记录此时立管泵压为“悬空泵压”。慢慢将钻头放至井底，钻头接触井底受压后,产生扭矩泵压升高,此时的立管压力为“工
9、作泵压”,使工作泵压与悬空泵压之差小于附录A中所推荐的马达压降值。8.1.3 滑动钻进中过程中,司钻要密切关注钻压表、泵压表和测量仪器司钻显示仪上工具面的变化,均匀送钻,如遇泵压突然升高或工具面变化很大时立即上提钻具。8.1.4 滑动钻进中保证泥浆的润滑性,混油量保持在10%以上。8.1.5考虑合适的反扭角大小，不得因为反扭角考虑过大而使得钻压过大造成螺杆制动或损坏。8.2 复合钻进8.2.1 用于复合钻进的单弯螺杆的度数根据井眼尺寸大小来定。8.2.2 启动转盘前，钻头离开井底2m。8.2.3 旋转导向钻进时转盘转速控制在40-60(r/min)，钻压不宜过大，钻压的大小根据井眼的摩阻情况来
10、定，钻进中随时注意转盘扭矩的变化。9 注意事项与故障分析以及处理办法9.1 螺杆钻具使用的注意事项a、 排量、钻压要按照使用手册的推荐范围使用；如需要大排量时，可使用中空马达;b、 为了防止螺杆发生偏磨应尽量提高泥浆润滑性;c、 必须严格使用固控设备，固相含量不高于13%，含沙量不高于0.5%;d、 下井之前要做井口试验，记下马达压降;e、 下钻时应注意下放速度，避免下放过快在通过防喷器、井口装置、隔水管、分级注水泥接箍、套管、封隔器、尾管悬挂器、井眼的狗腿时损坏螺杆。由其大角度的螺杆更要注意;f、 螺杆要到井底时，开泵循环清理井底沉沙。防止沉沙进入螺杆造成沙卡;g、 最初加压要缓慢，使钻头清
11、缓的磨合，直到建立起钻井模式;h、 钻井时，应尽可能保持恒定的立柱压力，使螺杆输出扭矩稳定;i、 加钻压时小心控制，避免马达憋死，造成螺杆提前损坏;j、 在进行复合钻进时，应严格控制钻盘（顶驱）转速，如转速过快，会使马达和传动轴机构的离心力增大，使寿命缩短。螺杆外壳体的高速转动还容易造成壳体断裂。9.2 综合考虑钻具使用过程中的各种因素，各种故障分析与处理办法如表2所示表2 螺杆钻具故障分析异常现象可能原因处理办法压力表压力突然升高马达失速将钻具上提0.3m-0.6m,压力恢复正常,再将其放至井底，逐渐加大钻压,压力表随之慢慢升高至正常值,可确认是失速问题。马达、传动轴卡死，钻头水眼被堵轻轻转
12、动转盘，上下大幅度活动钻具数次。压力表压力慢慢地增高（不是指随钻井深度增加而增大的正常压降）钻头水眼被堵把钻具提离井底，检查压力是否正常，如果压力仍然高于正常循环压力，可试着改变泥浆流量或上下大幅度活动钻具，如无效，只能起钻检查。钻头磨损可以在短时间内继续观察，如仍无进尺，只能起钻更换钻头。地层变化把钻具稍稍提起，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循环压力损失变化检查泥浆流量是否变小钻具损坏几分钟后如还继续降低，则应起钻检查钻具是否有刺漏现象无进尺、无压差、无反扭矩地层变化适当改变钻压和排量（注意两者都必须在允许的范围内）马达失速上下活动钻具，检查循环压力，从小钻压开始，
13、逐渐加大钻压。旁通阀处于“开位”状态上下活动钻具或开、关泥浆泵数次。万向轴损坏常伴有压力波动，稍提起钻具，压力波动范围小些，只能起钻，检查更换螺杆钻头磨损起钻更换新的钻头10 螺杆钻具的取出10.1 用低速起钻,液压大钳或旋绳卸扣,当起至套管鞋附近应小心上提注意指重表的变化，防止钻头挂在套管鞋处，提坏螺杆钻具。10.2 起钻若返喷钻井液严重,应接方钻杆开、关泵数次，打通旁通阀后继续起钻。10.3 起钻完后，将钻头坐入钻头盒,大钳咬住定子外壳,转动转盘排出螺杆钻具内的钻井液。10.4 卸掉钻头,从螺杆钻具传动轴水眼插入清水管冲掉残余钻井液。10.5 卸去上面钻具后,用清水从旁通阀顶部进行冲洗,然后用木棒将阀芯按下、松开,使其自由地活动,若阀芯卡死或密封失灵,则应更换。10.6 测量轴向间距,填入螺杆钻具收使用跟踪记录卡。10.7 上好提升短节和护丝,将螺杆钻具抬下钻台,放置在管架台上。11螺杆钻具的现场交接11.1 螺杆钻具装卸卡车时采用吊车,不得硬摔。11.2 建立螺杆钻使用跟踪记录卡，由井队工程师负责认真填写,见表3螺杆钻具使用跟踪记录表3 序号施工井段 m地层钻进参数泥浆性能轴向间距纯钻进时间故障记录钻压(KN)排量 L/S泵压Mpa密度g/cm3含砂量 % 固相含量%下入 mm起出 mm滑动 h旋转 h总计 h滑动旋转123456队号： 井号： 使用人
