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螺桿鉆具的使用方法

一、螺桿鉆具的結構
螺桿鉆主要由上接頭、旁通閥、定子、轉子、過(guò)水接頭、軸承總成及下接頭組成。
1、旁通閥的結構與作用
(1)結構:旁通閥主要由本體、閥套、閥芯、彈簧、彈簧擋圈、絲堵、篩板等組成。
(2)作用:a、防止下鉆或接單根時(shí)因環(huán)形空間液體密度較大,液體倒流到鉆具內,造成轉子倒轉及松扣現象。b、防止含鉆屑的洗井液進(jìn)入定子腔內卡死鉆具。c、防止鉆具內的意外井噴。d、起鉆時(shí)可泄出鉆柱內的洗井液。
2、馬達總成的結構與作用
(1)結構:馬達總成由定子和轉子組成。定子是經(jīng)過(guò)精加工的鋼筒內硫化一層具有雙頭或多頭螺旋腔的剛體橡膠套。轉子是一根單頭或多頭螺旋鋼軸,用合金鋼加工成形后,表面鍍一層有利于防腐和耐磨的硬鉻,并通過(guò)鍍鉻來(lái)控制定子和轉子的配合間隙。
(2)作用:以泥漿泵泵入的修井液的液壓能驅動(dòng)轉子轉動(dòng),為鉆頭破碎巖石提供旋轉機械能。馬達總成是螺桿鉆具的動(dòng)力源。
3、傳動(dòng)軸總成
傳動(dòng)軸總成是螺桿鉆具的重要部件之一,它的壽命決定了螺桿鉆具總體壽命。傳動(dòng)軸總成用于傳遞鉆壓、扭矩和修井液。
二、螺桿鉆具的工作原理
螺桿鉆具通過(guò)轉子和定子將高壓液體的能量轉變成機械能。當高壓液體通過(guò)鉆具內孔進(jìn)入鉆具后,閥球被推動(dòng)下移,關(guān)閉旁通閥,從而進(jìn)入轉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)轉子沿定子的螺旋通道滾動(dòng)。轉子在沿自身的軸線(xiàn)轉動(dòng)的同時(shí),還繞與轉子軸線(xiàn)平行,并與之有一偏差心距e的定子中心線(xiàn)公轉。這就是所謂的螺桿鉆具的行星傳動(dòng)原理。由于轉子和定子都采用螺旋線(xiàn),因而轉子繞定子軸線(xiàn)作逆時(shí)針轉動(dòng),并以自身軸線(xiàn)作順時(shí)針轉動(dòng)去帶動(dòng)鉆具旋轉。
三、螺桿鉆具的使用方法
1、鉆具配合
在套管內鉆塞時(shí)自上而下鉆具配合為:鉆塞工具+螺桿鉆具+提升短節+緩沖短節+井下過(guò)濾器+提升短節+油管鉆柱
2、井眼及鉆具的準備
(1)井眼暢通,保證螺桿鉆具順利下入井底。
(2)處理好洗井液。洗井液要求用清水或無(wú)固相(低固相)液體。機械雜質(zhì)含量不大于0.5﹪,顆粒直徑不大于0.3mm。
(3)用油管通井規對所用油管進(jìn)形通徑,防止鉆具水眼中的雜物堵塞螺桿鉆具或鉆頭水眼;
3、入井檢查
(1)檢查螺桿鉆旁通閥活塞是否靈活;
(2)開(kāi)泵。先小排量,然后逐漸增大到正常排量檢查旁通閥是否關(guān)閉,芯軸轉動(dòng)是否靈活。
(3)上提鉆具檢查旁通閥關(guān)閉情況,一切正常后,方可下鉆。
(4)下鉆過(guò)程中要平穩操作,要控制下放速度,一般10m/min為宜,以防止倒抽贓物堵死鉆頭和螺桿鉆具。下鉆途中可適當開(kāi)泵頂通水眼,但時(shí)間不宜過(guò)長(cháng),或每下500米向鉆柱內灌注清潔洗井液一次。
4、鉆進(jìn)操作
(1)下鉆至水泥塞面5m開(kāi)泵,記錄循環(huán)正常之后的泵壓,隨后逐漸加壓鉆進(jìn)。使用100型螺桿鉆具時(shí),鉆壓應以5-15KN為宜,洗井排量以500-600L/min為宜,最大不得超過(guò)1200L/min,待循環(huán)正常,轉子啟動(dòng)后,緩慢下放鉆具至塞面,進(jìn)行正常鉆進(jìn)。
(2)排量必須保持設計值。
(3)鉆進(jìn)允許最大泵壓等于懸空循環(huán)泵壓與馬達壓降之和。 
(4)在排量一定的條件下,工作壓差和鉆頭扭矩隨鉆壓增大而增加。所以,在鉆進(jìn)過(guò)程中可以通過(guò)立管壓力的變化判斷馬達和鉆頭的工作情況。
(5)鉆進(jìn)中要認真掌握鉆壓和泵壓的變化,防止鉆壓過(guò)大而壓死鉆具。若壓死鉆具應立即上提鉆具,然后減壓鉆進(jìn)。
(6)嚴禁壓死循環(huán),以防縮短工具壽命。
(7)每鉆完一個(gè)單根后,要上提下放劃眼兩次并循環(huán)洗井一周。
4、使用過(guò)程中因注意的問(wèn)題
(1)不得長(cháng)時(shí)間懸空循環(huán),不得壓死循環(huán)。
(2)鉆頭遇卡時(shí)不得轉動(dòng)管柱,防止螺桿水帽倒扣,芯軸落井。
(3)井口應安裝自封封井器,防止小件物品落井。
(4)上水池和回水沉淀池要分開(kāi)使用,返出的洗井液應沉淀后方可使用。
(5)接單根前及完鉆后應充分洗井,使井內無(wú)鉆屑。
(6)鉆進(jìn)中泵壓下降,排除地面因素之外,可能是鉆具刺漏、旁通閥孔刺壞或螺桿殼體倒扣,應立即起鉆。
(7)鉆進(jìn)中泵壓突然升高,可能馬達、傳動(dòng)軸卡死或鉆頭水眼堵,此時(shí)不能反洗井,應立即起鉆。

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