無(wú)錫馬翼鉆具有限公司

鉆井中常用的鉆具組合中包括穩(wěn)斜鉆具、降斜鉆具、防斜鉆具、造斜鉆具、增斜鉆具、幾何導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)和地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)等。

（1）造斜鉆具

使斜井達(dá)到一定的造斜率(每30m的井斜增值)，是通過(guò)選用不同造斜能力的斜向器和相 應(yīng)的鉆具組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用彎接頭和井下動(dòng)力鉆具組合進(jìn)行定向造斜或扭方位施工的原理是利用彎接頭使下部鉆具產(chǎn)生一個(gè)彈性力矩，迫使并下動(dòng)力鉆具(螺桿鉆具或渦輪)驅(qū)動(dòng)鉆頭側(cè)向切削，使鉆出的新井眼偏離原井眼軸線，達(dá)到定向造斜或扭方位的目的。并且造斜鉆具的造斜能力與彎接頭的彎曲角和彎接頭上邊的鉆鋌剛性大小有關(guān)。彎接頭的彎曲角越大，彎接頭上邊的鉆鋌剛性越強(qiáng)則造斜鉆具的造斜能力也越強(qiáng)，造斜率也越高。

（2）增斜鉆具組合

增斜鉆具用于增加斜井段待鉆部分的井斜角。增斜鉆具組合一般采用雙穩(wěn)定器鉆具組合。增斜鉆具是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的。它有一個(gè)近鉆頭足尺寸穩(wěn)定器作為支點(diǎn)，第二個(gè)穩(wěn)定器與近鉆頭穩(wěn)定器之間的距離應(yīng)根據(jù)兩穩(wěn)定器之問(wèn)鉆鋌的剛性（尺寸）大小和要求的增斜率大小確定，一般為20—30m。兩穩(wěn)定器之間的鉆鋌在鉆壓作用下，產(chǎn)生向下的彎曲變形，使鉆頭產(chǎn)生斜向力，井斜角隨著井眼的加深而增大。

（3）穩(wěn)斜鉆具組合

穩(wěn)斜鉆具的作用是使井眼軌道沿當(dāng)前井底切線方向，保持井斜角和方位角不變鉆進(jìn)。穩(wěn)斜鉆具組合是采用剛性

滿眼鉆具結(jié)構(gòu)，又稱剛性配合鉆具。剛性滿眼鉆具一般是由幾個(gè)外徑與鉆頭直徑相近的扶正器與一定長(zhǎng)度外徑較大的鉆鋌所組成。它的防斜原理是在鉆頭以上的下部鉆柱上安裝一定數(shù)量的扶正器，以扶正鉆鋌；提高下部鉆柱的剛度，減少其彎曲程度，以消除鉆頭的嚴(yán)重傾斜，使其能減小和限制由于鉆柱彎曲而產(chǎn)生的增斜力；同時(shí)扶正器能支撐在井壁上，抗衡地層自然造斜力，以達(dá)到控制井斜在最小范圍內(nèi)變化的目的。

（4）降斜鉆具組合

降斜鉆具用于定向井中降低井眼軌道的井斜角。防斜鉆具用于直井中抑制和防止井斜的產(chǎn)生。降斜鉆具一般采用鐘擺鉆具組合和塔式鉆具組合。

（5）井下動(dòng)力鉆具組合

井下動(dòng)力鉆具又稱井下馬達(dá)，包括渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動(dòng)鉆具三種。日前我國(guó)常用的是螺桿鉆具。動(dòng)力鉆具接在鉆鋌之下，鉆頭之上。在鉆井液循環(huán)通過(guò)動(dòng)力鉆具時(shí)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖石。動(dòng)力鉆具以上的整個(gè)鉆柱都可以不旋轉(zhuǎn)。這種特點(diǎn)對(duì)于定向造斜是非常有利的。 2100433B

井下動(dòng)力鉆具螺桿鉆具

1.螺桿鉆具是smithInternational總公司根據(jù)Moineau泵原理設(shè)計(jì)的，它克服了渦輪鉆具的某些弱點(diǎn)。在性能上，具有低速、大扭矩的特征，壓力降在4MPa以下，單瓣(或稱單頭、單線)螺桿鉆具的輸出轉(zhuǎn)速低于400r/min，多瓣螺桿鉆具的輸出轉(zhuǎn)速為90-150r/min，適合與牙輪鉆頭配套鉆井。在結(jié)構(gòu)上，具有零件少、裝配簡(jiǎn)單、維修工作量小的特點(diǎn)，小尺寸規(guī)格的鉆具也容易制作。整機(jī)長(zhǎng)度6~sm，比較適合于鉆定向井和叢式井的工藝要求。

井下動(dòng)力鉆具電動(dòng)鉆具

2.電動(dòng)鉆具的輸出轉(zhuǎn)速在1200r/min以上，多級(jí)減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，井下電動(dòng)機(jī)的絕緣和密封性能要求高。電樞繞組失效后，修復(fù)困難。特別是三牙輪鉆頭的縱向振動(dòng)厲害，電動(dòng)鉆具的工況惡劣，使用壽命僅有30~40小時(shí)。40年代末，電動(dòng)鉆具隨著渦輪鉆具的發(fā)展而逐漸被淘汰。在西方國(guó)家，電動(dòng)鉆具現(xiàn)已基本絕跡。在獨(dú)聯(lián)體，僅有少數(shù)井隊(duì)使用電動(dòng)鉆具鉆水平井和大斜度延伸井，年鉆井進(jìn)尺不到渦輪鉆具鉆井進(jìn)尺的1%。

井下動(dòng)力鉆具渦輪鉆具

3.渦輪鉆具的優(yōu)點(diǎn)是:具有高速大扭矩的軟特性,無(wú)橫向振動(dòng),機(jī)械鉆速高;全金屬的渦輪鉆具耐高溫,適宜于深井和高溫環(huán)境下作業(yè);對(duì)油基鉆井液不敏感,能適應(yīng)在高密度的鉆井液中工作。缺點(diǎn)是:鉆具較長(zhǎng),鉆頭的適用范圍小(減速渦輪鉆具除外);安裝調(diào)整軸向間隙較繁瑣。

螺桿鉆具主要由旁通閥、液馬達(dá)、萬(wàn)向軸和傳動(dòng)軸等四大總成組成。螺桿馬達(dá)是鉆具的主要部件，很多實(shí)踐和理論分析結(jié)果表明，如欲使馬達(dá)正常有效地工作，每級(jí)馬達(dá)所能承受的壓降以不超過(guò)0.8Mpa為宜,否則馬達(dá)就有漏失。轉(zhuǎn)速很快降低，嚴(yán)重時(shí)則完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)損壞。（馬達(dá)的一個(gè)導(dǎo)程為一級(jí)） 現(xiàn)場(chǎng)使用的泥漿流量應(yīng)在推薦的使用范圍內(nèi)，否則將影響馬達(dá)效率，甚至加大磨損。螺桿馬達(dá)的性能參數(shù)是螺桿鉆具的主要性能參數(shù)。馬達(dá)的理論輸出扭矩和馬達(dá)壓降成正比，輸出轉(zhuǎn)數(shù)與輸入泥漿流量成正比，隨著負(fù)荷的增加鉆具轉(zhuǎn)數(shù)降低，所以只要控制地面上的壓力表的讀數(shù)和泵的流量，就能控制井下鉆具的扭矩和轉(zhuǎn)速。

螺桿鉆具旁通閥部分

旁通閥由閥體、閥套、閥芯及彈簧等部件組成，在壓力作用下閥芯在閥套中滑動(dòng)，閥芯的運(yùn)動(dòng)改變了液體的流向，使得旁通閥有旁通和關(guān)閉兩個(gè)狀態(tài)：在起、下鉆作業(yè)過(guò)程中，閥套與閥體通孔未閉和，旁通閥處于旁通狀態(tài)，使鉆柱中泥漿繞過(guò)馬達(dá)進(jìn)入環(huán)空；當(dāng)泥漿流量和壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值時(shí)，閥芯下移，關(guān)閉旁通閥孔，此時(shí)泥漿流經(jīng)馬達(dá)，把壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。當(dāng)泥漿流量值過(guò)小或停泵時(shí)，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔處于開(kāi)啟位置--處于旁通狀態(tài)。

螺桿鉆具馬達(dá)介紹

馬達(dá)由定子、轉(zhuǎn)子組成。定子是在鋼管內(nèi)壁上壓注橡膠襯套而成，其內(nèi)孔是具有一定幾何參數(shù)的螺旋；轉(zhuǎn)子是一根有硬層的螺桿。轉(zhuǎn)子與定子相互嚙合，用兩者的導(dǎo)程差而形成螺旋密封腔，以完成能量轉(zhuǎn)換。馬達(dá)轉(zhuǎn)子的螺旋線有單頭和多頭之分。轉(zhuǎn)子的頭數(shù)越少，轉(zhuǎn)速越高，扭矩越?。活^數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越低，扭矩越大。

螺桿鉆具萬(wàn)向軸簡(jiǎn)介

萬(wàn)向軸的作用是將馬達(dá)的行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動(dòng)軸至鉆頭。萬(wàn)向軸多采用撓軸式。

螺桿鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)軸

傳動(dòng)軸的作用是將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給鉆頭，同時(shí)承受鉆壓所產(chǎn)生的軸向和徑向負(fù)荷。我公司制造的鉆具傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)已申請(qǐng)國(guó)家專利，具有壽命更長(zhǎng)、承載能力更高等諸多優(yōu)點(diǎn)。