螺桿鉆結(jié)構(gòu)原理及使用方法.ppt

高升采油廠機修廠,螺桿鉆結(jié)構(gòu)原理及使用方法,螺桿鉆機輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)原理,一、螺桿鉆具,1、螺桿鉆具的工作原理螺桿鉆具（PDMdrill），是一種以鉆井液為動力，把液體壓力能轉(zhuǎn)為機械能的容積式井下動力鉆具。當(dāng)泥漿泵泵出的泥漿流經(jīng)旁通閥進入馬達，在馬達的進、出口形成一定的壓力差，推動轉(zhuǎn)子繞定子的軸線旋轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)速和扭矩通過萬向軸和傳動軸傳遞給鉆頭，從而實現(xiàn)鉆井作業(yè)。,一、螺桿鉆具,2、螺桿鉆具的優(yōu)點螺桿鉆具作為井底動力裝置，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、大排量等許多優(yōu)點：(1)增加了鉆頭扭矩和功率，提高了進尺率。(2)減少了鉆桿和套管的磨損和損壞。(3)可準(zhǔn)確地進行定向、造斜、糾偏。(4)廣泛應(yīng)用于直井、水平井、叢式井和修井作業(yè)。,一、螺桿鉆具,3、螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)由旁通閥、馬達、TC軸承、推力軸承、萬向軸、傳動軸等組成。,一、螺桿鉆具,3.1旁通閥總成旁通閥由閥體、閥套、閥芯及彈簧等部件組成。,一、螺桿鉆具,在壓力作用下閥芯在閥套中滑動，閥芯的運動改變了液體的流向，使得旁通閥有旁通和關(guān)閉兩個狀態(tài)：在起、下鉆作業(yè)過程中，閥套與閥體通孔未閉和，旁通閥處于旁通狀態(tài)，使鉆柱中泥漿繞過馬達進入環(huán)空；當(dāng)泥漿流量和壓力達到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值時，閥芯下移，關(guān)閉旁通閥孔，此時泥漿流經(jīng)馬達，把壓力能轉(zhuǎn)變成機械能。當(dāng)泥漿流量值過小或停泵時，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔處于開啟位置-處于旁通狀態(tài)。,一、螺桿鉆具,3.2馬達總成馬達由定子、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,一、螺桿鉆具,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，扭矩越小；頭數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越低，扭矩越大。僅以轉(zhuǎn)子與定子嚙合頭數(shù)為5：6和9：10的截面參考。,5:6,9:10,一、螺桿鉆具,馬達中一個定子導(dǎo)程組成一個密封腔（一級）。每級額定工作壓降約0.8MPa1.1MPa。壓降超過最大壓降值，馬達就會產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)速很快下降，對馬達也會造成損壞。為了確保密封效果，轉(zhuǎn)子與定子之間的配合尺寸與不同井深、井溫有關(guān)。在選擇鉆具時應(yīng)按不同井況選用不同型號馬達?，F(xiàn)場使用的泥漿流量應(yīng)在推薦的范圍之內(nèi)，否則將影響馬達效率，甚至加快馬達磨損。馬達的輸出扭矩與馬達的壓降成正比，輸出轉(zhuǎn)速與輸入泥漿量成正比，負載的增加，鉆具的轉(zhuǎn)速有所降低。,一、螺桿鉆具,馬達動畫,一、螺桿鉆具,3.3萬向軸總成萬向軸的作用是將馬達的行星運動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃虞S的定軸轉(zhuǎn)動，將馬達產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動軸至鉆頭。萬向軸多采用撓軸式。,一、螺桿鉆具,3.4傳動軸總成傳動軸的作用是將馬達的旋轉(zhuǎn)動力傳遞給鉆頭，同時承受鉆壓所產(chǎn)生的軸向和徑向負荷。,二、螺桿鉆使用中存在的問題,我們機修廠主要是為作業(yè)隊準(zhǔn)備配套的磨、銑鉆具螺桿鉆具、地面過濾器、緩沖器、各類鉆頭、及各種變扣。從作業(yè)隊的磨、銑施工情況中了解到，螺桿鉆使用的主要問題是磨、銑速度慢，或是無進尺，反映螺桿鉆不好用，以至于頻繁更換螺桿鉆，嚴(yán)重影響作業(yè)磨、銑施工的效率。,在送回的螺桿中修復(fù)時發(fā)現(xiàn)：1、大多螺桿鉆內(nèi)有泥、砂、灰漿充填嚴(yán)實，對螺桿鉆定子內(nèi)的密封層磨損嚴(yán)重，使螺桿鉆難以拆卸、維修，即使修復(fù)后也嚴(yán)重影響螺桿鉆的效率。2、部分螺桿鉆有彎曲變形現(xiàn)像很難再修復(fù)。3、部分螺桿表面油污及絲扣部位泥砂、油污太多。,二、螺桿鉆使用中存在的問題,二、螺桿鉆使用中存在的問題,現(xiàn)場跟蹤時發(fā)現(xiàn)的問題：1、在拉運螺桿中與搬家車混裝，在運輸車上不能固定螺桿鉆，可能造成運輸中撞擊損壞，或重物或其它工具壓壞螺桿鉆。2、現(xiàn)場存放螺桿鉆有的落地，有的與其它油管等重物堆放在一起有擠壓現(xiàn)像，有的螺桿鉆絲扣處有油泥，在現(xiàn)場對螺桿鉆保護不好。3、在磨灰時發(fā)現(xiàn)有的進口管線不連接地面過濾器，循環(huán)灌有的用是不帶隔的大灌或用地灌，灌內(nèi)臟物、泥砂、灰漿較多，特別是水泥車上水管線處不能及時清理，至使泥沙、油泥、雜物打到井中進入到螺桿泵中。,4、在鉆具配套方面，主要是選擇鉆頭不合理，鉆頭多選擇五刃磨鞋，不用緩沖器。5、在正常鉆進時鉆壓壓的過大，有的超過5噸且鉆壓不穩(wěn)，控制鉆壓不穩(wěn)，排量不夠，一般只用二檔車速。6、磨銑在換單根時循環(huán)時間不夠，象沖砂一樣循環(huán)時間短，還有的單位在磨銑砂橋時，當(dāng)進尺快時停止循環(huán)，在起鉆具前不能充分用清水循環(huán)。,二、螺桿鉆使用中存在的問題,二、使用中存在的問題,以上的問題造成的結(jié)果就是磨灰效率低，嚴(yán)重影響作業(yè)施工速度和質(zhì)量，所以各施工單位要充分認識和正視自身在操作和使用方面存在的問題并加以改正，按照正確的操作方法使用螺桿鉆具及其配套設(shè)備，才能提高磨灰效率。,送回螺桿鉆存在問題,有泥沙,送回螺桿鉆存在問題,表面油泥未清理,三、螺桿鉆具正確的操作方法,經(jīng)過生產(chǎn)科領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)、管理螺桿鉆具過程中及現(xiàn)場施工經(jīng)驗中總結(jié)出螺桿鉆具使用的方法，僅供大家參考：（一）、運輸、搬運過程中：要用專車運送到井場，不要與作業(yè)搬家混裝，以免壓壞螺桿鉆。在井場搬運時要輕拿輕放，嚴(yán)禁磕碰、撞擊，要用三點支架架好存放在不易碰、撞的地方。在井場存放時要用塑料布包好上、下接頭，以免螺桿鉆具內(nèi)進泥沙及損壞絲扣。,三、螺桿鉆具正確的操作方法,（二）、下鉆前的準(zhǔn)備：1、要對螺桿鉆要試驗和檢查，確保各部件靈活好用。2、鉆具組合最佳選擇是：牙輪鉆頭+螺桿鉆（在套管直徑允許范圍內(nèi)盡可能先擇大功率大直徑的120的螺桿鉆）+3油管15-20根+緩沖器1根+油管，以保證穩(wěn)定的鉆壓。,三、螺桿鉆具正確的操作方法,3、準(zhǔn)備一個十方帶隔的過濾罐或用我公司的除砂罐、一個地面過濾器。連接好鉆具，并把地面過濾器接到進口管線上，回水管線口與水泥車上水管線必須分開，上水管線放在大罐清水處，并把上水管線處的泥沙清理干凈，上水管線最好是懸吊安放，不要放入罐底。4、盡可能選擇最大排量的水泥車以保證磨灰過程中最大排量保證磨灰效率，并要加強施工前操作人員的培訓(xùn)，達到平穩(wěn)操作，相互配合默契的目的。,三、螺桿鉆具正確的操作方法,（三）、在起、下過程中，下鉆前技術(shù)員必須算好數(shù)據(jù)，在下至磨銑位置前速度要慢，千萬不能鈍鉆，在磨銑施工完后，先起出磨銑實際鉆進時下入的油管或多幾根，然后用一罐清水打入油管內(nèi)，充分清洗螺桿鉆，再起出所有管柱。,三、螺桿鉆具正確的操作方法,（四）、在鉆進時：1、下鉆至磨銑位置后，上提1-2米開泵，記錄循環(huán)正常之后的立管壓力，隨后逐漸加壓鉆進。在鉆進中要認真掌握鉆壓和泵壓的變化，防止泵壓過大而壓死工具或壓壞鏍桿鉆，壓死后應(yīng)立即上提鉆具，各種型號螺桿鉆的推薦鉆壓如下：5LZ90*7.0-5LZ95*7.0的為2噸，9LZ100*7.0的為2.5噸，5LZ120*7.0為3噸。,三、螺桿鉆具正確的操作方法,2、不得長時間懸空循環(huán)，不得壓死循環(huán)。3、鉆頭遇卡時不得轉(zhuǎn)動管柱，以防止螺桿鉆水帽倒扣，芯軸落井。4、定向井、水平井鉆進中，螺桿鉆體穩(wěn)定器阻卡時不得以反轉(zhuǎn)方式調(diào)整工具面，以防螺桿殼體倒扣。5、鉆進中加壓與否，泵壓變化很小時，表明螺桿鉆本體有倒扣可能應(yīng)起鉆檢查。6、鉆進中泵壓下降，排除地面因素之外，可能是鉆具剌漏、旁通閥孔剌壞或螺桿鉆殼體倒扣應(yīng)立即起鉆。,四、我公司管理存在的問題,1、缺少現(xiàn)場的跟蹤管理，不能及時糾正作業(yè)施工存在的錯誤操作方法，和存在的鉆具組合方面、地面管匯連接方面的問題。2、螺桿鉆具不能及時回收和修理，對修理過的螺桿鉆具不能檢測螺桿鉆的性能是否合格。3、螺桿鉆具配套的變扣鉆頭等工具準(zhǔn)備不充分，有時不能滿足作業(yè)施工要求。4、缺少清洗設(shè)備檢測設(shè)備，不能對回收的螺桿鉆進行及時的清洗保養(yǎng)及檢測。,四、我公司管理存在的問題,在今后的工作中：一是要轉(zhuǎn)變觀念，提高服務(wù)質(zhì)量，及時跟蹤管理到現(xiàn)場，了解施工中存在的問題并與施工單位多溝通多探討，解決實際問題加強螺桿鉆具的管理。二是要積極引進螺桿鉆具的清洗及檢測設(shè)備，做到及時清洗和檢測其性能，保證合格的螺桿鉆具上井。三是要及時了解螺桿鉆具使用的情況，準(zhǔn)備好配套的鉆具和各類變扣，確保不影響施工，積極的服務(wù)于基層不斷提高我們的服務(wù)質(zhì)量。,四、我公司管理存在的問題,磨灰施工是我處小修作業(yè)施工中的一