螺桿鉆具使用規(guī)程.doc

螺桿鉆具使用規(guī)程1范圍螺桿鉆具的技術(shù)參數(shù)、下井前的檢查、下鉆、鉆進(jìn)、起出及現(xiàn)場(chǎng)交接的使用規(guī)程。 2螺桿鉆具的技術(shù)參數(shù)和型號(hào)說明及螺桿組成示意圖2.1螺桿鉆具的技術(shù)參數(shù)根據(jù)每次國(guó)民油井公司所發(fā)鉆具參數(shù)為準(zhǔn)。2.2螺桿鉆具的型號(hào)說明:2.3螺桿組成示意圖螺桿鉆具是以泥漿為動(dòng)力的一種井下工具，其由傳動(dòng)軸總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成、防掉總成和旁通閥總成五大部分組成 . 泥漿泵輸出的泥漿，流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達(dá).在馬達(dá)進(jìn)出口形成一定壓差推動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),并將扭矩和轉(zhuǎn)速通過萬向軸和傳動(dòng)軸傳遞給鉆頭。螺桿鉆具的性能主要取決于馬達(dá)總成。 旁通閥總成： 它主要由閥體、閥芯、閥套、彈簧、篩板、密封件、孔用擋圈組成。它有旁通和關(guān)閉兩個(gè)位置，在起下鉆作業(yè)過程中處于旁通位置，使鉆柱中泥漿循環(huán)繞過不經(jīng)過馬達(dá)進(jìn)入環(huán)空，這樣起下鉆時(shí)泥漿不溢于井臺(tái)上。 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)，使其轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。 當(dāng)泥漿流量值過小或停泵時(shí)，所產(chǎn)生的壓力不足以克服彈簧力和靜摩擦力時(shí)，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔又處于開啟位置。馬達(dá)總成： 它由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子是在鋼管內(nèi)壁上壓注橡膠襯套而成。橡膠內(nèi)孔是具有一定幾何參數(shù)的螺旋。轉(zhuǎn)子是一根有鍍鉻硬層的螺桿。 轉(zhuǎn)子與定子相互嚙合，是用兩者的導(dǎo)程差而形成的螺旋密封線，同時(shí)形成密封腔。隨著轉(zhuǎn)子在定子中的轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔沿著軸向移動(dòng)，不斷的生成與消失，完成其能量轉(zhuǎn)換，這就是螺桿馬達(dá)的基本工作原理。馬達(dá)定子一個(gè)導(dǎo)程組成一個(gè)密封腔，也稱為一級(jí)。每級(jí)額定工作壓降為0.8Mpa,最大壓降為額定工作壓力的1.3倍，如四級(jí)馬達(dá)，額定壓降應(yīng)為3.2Mpa,最大壓降為4.2Mpa。壓降超過此值馬達(dá)就會(huì)產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)速很快下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至造成馬達(dá)損壞，應(yīng)特別注意。現(xiàn)場(chǎng)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(dá)效率，甚至馬達(dá)磨損加快。 馬達(dá)的輸出扭矩與馬達(dá)的壓降成正比，輸出轉(zhuǎn)速與輸入泥漿量成正比，隨著負(fù)載的增加，鉆具的轉(zhuǎn)速有所降低，因此在地面只要根據(jù)壓力表控制壓力，根據(jù)流量計(jì)控制泵的流量，就可以控制井下鉆具的扭矩和轉(zhuǎn)速。馬達(dá)轉(zhuǎn)子的螺旋線有單頭和多頭之分（定子的螺旋線頭數(shù)比轉(zhuǎn)子多1）。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。3螺桿鉆具的選擇3.1根據(jù)井眼大小確定使用螺桿鉆具的尺寸。3.2根據(jù)所施工井眼類型和所設(shè)計(jì)造斜率的大小來選用螺桿鉆具類型：直螺桿、單彎、雙彎（同向雙彎和異向雙彎），進(jìn)一步確定其長(zhǎng)度、彎殼體度數(shù)、穩(wěn)定器外徑及穩(wěn)定器數(shù)量。3.4 對(duì)于井底溫度比較高的特殊井，選用耐高溫的螺桿鉆具（常規(guī)螺桿的耐高溫指標(biāo)為120）。4螺桿鉆具的使用條件螺桿鉆具適用于各種類型,不同密度的鉆井液,包括淡水、鹽水、油基鉆井液,乳化鉆井液,高粘度鉆井液,但要求鉆井液含砂量小于0.5%, 潤(rùn)滑性好。5螺桿鉆具下井前的檢查5.1 測(cè)量好螺桿鉆具的每一部分尺寸，用肉眼檢查是否有損壞的地方，特別是兩端螺紋和臺(tái)階，然后用探傷儀器再作進(jìn)一步檢查。5.2上好提升短節(jié)，用電（氣）動(dòng)小鉸車配合大門繃?yán)K將螺桿鉆具抬到大門坡道上，然后用大鉤將其提升上鉆臺(tái),卸去護(hù)絲并將螺桿鉆具放入井內(nèi),使旁通閥位于轉(zhuǎn)盤面上,用卡瓦將螺桿鉆具卡牢并裝好安全卡瓦,卸掉提升短節(jié)。5.3 用小于旁通接頭水眼的木棒向下壓旁通閥閥芯,從上部向水眼內(nèi)注滿水,此時(shí)旁通閥側(cè)孔應(yīng)不漏水、水面無明顯下降,撤去木棒,閥芯在彈簧力的作用下復(fù)位,所注水從旁通閥側(cè)孔均勻流出,則為正常。5.4 將螺桿鉆具用吊卡吊起，測(cè)量此時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)部分的最下端（下徑向軸承的下端）與驅(qū)動(dòng)接頭之間的間隙值為D1。然后將螺桿鉆具坐于轉(zhuǎn)盤面上,釋放其重量,使傳動(dòng)軸受壓, 再次測(cè)量此時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)部分的最下端（下徑向軸承的下端）與驅(qū)動(dòng)接頭之間的間隙值為D2。D1-D2為軸向間距,其大小必須小于表1所規(guī)定的數(shù)據(jù)方可下井。 鉆具型號(hào) 最大允許間距mm5LZ7335LZ86/8939LZ95/5(9)LZ10245LZ120/12755LZ165/5(9)LZ17265(9)LZ19775(9)LZ241/24486井口試運(yùn)轉(zhuǎn)6.1下接鉆頭(不含PDC鉆頭),上接方鉆桿,下放螺桿鉆具使其旁通閥位于轉(zhuǎn)盤面以下能觀察到的位置。6.2隨著排量增加旁通閥芯下行關(guān)閉側(cè)孔,保持排量不變,上提方鉆桿使鉆頭位于喇叭口內(nèi),觀察傳動(dòng)軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)正常。6.3傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一小部分鉆井液經(jīng)軸承呈傘狀從傳動(dòng)軸與定子外殼間噴出,其流量約為總排量的7%左右，傘狀噴出鉆井液量過大、過小均為不正常。同時(shí)注意泵壓表上壓力的變化，在鉆頭水眼合適的情況下，觀察其壓力值是否符合所推薦的壓力值。6.4 下放鉆具使旁通閥位于轉(zhuǎn)盤面以下能觀察到的位置停泵,鉆井液能從旁通閥側(cè)孔均勻流出為正常。7螺桿鉆具下鉆7.1 控制下鉆速度,不應(yīng)大于60m/min。彎殼體螺桿下鉆時(shí)要周期性地轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具以消除井眼臺(tái)階、硬地層和套管鞋對(duì)下鉆的影響。7.2 井眼必須暢通,遇阻不得超過正常摩阻100KN,嚴(yán)禁使用螺桿鉆具進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間劃眼。7.3 下鉆時(shí)認(rèn)真觀察鉆井液返出量,當(dāng)發(fā)現(xiàn)返出鉆井液量異常時(shí)(旁通閥堵塞時(shí),排出量約為正常量的3倍)，應(yīng)考慮為旁通閥堵塞，立即接方鉆桿開泵打通旁通閥后再繼續(xù)下鉆。7.4 在下鉆過程中不得使用螺桿鉆具進(jìn)行堵漏、處理泥漿等作業(yè)。7.5 對(duì)于深井和高溫井,在下鉆過程中要周期性地進(jìn)行中途循環(huán)泥漿,防止溫度過高而使鉆具堵塞或損壞。8 螺桿鉆具的啟動(dòng)和鉆進(jìn)8.1 滑動(dòng)鉆進(jìn)8.1.1滑動(dòng)鉆進(jìn)前，應(yīng)充分沖洗井底，清除井底巖屑、沉淀物，消除循環(huán)不徹底對(duì)定向的影響。8.1.2 將鉆頭下鉆至離預(yù)定深度1m處,逐漸加大排量使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求,記錄此時(shí)立管泵壓為“懸空泵壓”。慢慢將鉆頭放至井底，鉆頭接觸井底受壓后,產(chǎn)生扭矩泵壓升高,此時(shí)的立管壓力為“工作泵壓”,使工作泵壓與懸空泵壓之差小于附錄A中所推薦的馬達(dá)壓降值。8.1.3 滑動(dòng)鉆進(jìn)中過程中,司鉆要密切關(guān)注鉆壓表、泵壓表和測(cè)量?jī)x器司鉆顯示儀上工具面的變化,均勻送鉆,如遇泵壓突然升高或工具面變化很大時(shí)立即上提鉆具。8.1.4 滑動(dòng)鉆進(jìn)中保證泥漿的潤(rùn)滑性,混油量保持在10%以上。8.1.5考慮合適的反扭角大小，不得因?yàn)榉磁そ强紤]過大而使得鉆壓過大造成螺桿制動(dòng)或損壞。8.2 復(fù)合鉆進(jìn)8.2.1 用于復(fù)合鉆進(jìn)的單彎螺桿的度數(shù)根據(jù)井眼尺寸大小來定。8.2.2 啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤前，鉆頭離開井底2m。8.2.3 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制在40-60(r/min)，鉆壓不宜過大，鉆壓的大小根據(jù)井眼的摩阻情況來定，鉆進(jìn)中隨時(shí)注意轉(zhuǎn)盤扭矩的變化。9 注意事項(xiàng)與故障分析以及處理辦法9.1 螺桿鉆具使用的注意事項(xiàng)a、 排量、鉆壓要按照使用手冊(cè)的推薦范圍使用；如需要大排量時(shí)，可使用中空馬達(dá);b、 為了防止螺桿發(fā)生偏磨應(yīng)盡量提高泥漿潤(rùn)滑性;c、 必須嚴(yán)格使用固控設(shè)備，固相含量不高于13%，含沙量不高于0.5%;d、 下井之前要做井口試驗(yàn)，記下馬達(dá)壓降;e、 下鉆時(shí)應(yīng)注意下放速度，避免下放過快在通過防噴器、井口裝置、隔水管、分級(jí)注水泥接箍、套管、封隔器、尾管懸掛器、井眼的狗腿時(shí)損壞螺桿。由其大角度的螺桿更要注意;f、 螺桿要到井底時(shí)，開泵循環(huán)清理井底沉沙。防止沉沙進(jìn)入螺桿造成沙卡;g、 最初加壓要緩慢，使鉆頭清緩的磨合，直到建立起鉆井模式;h、 鉆井時(shí)，應(yīng)盡可能保持恒定的立柱壓力，使螺桿輸出扭矩穩(wěn)定;i、 加鉆壓時(shí)小心控制，避免馬達(dá)憋死，造成螺桿提前損壞;j、 在進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆盤（頂驅(qū)）轉(zhuǎn)速，如轉(zhuǎn)速過快，會(huì)使馬達(dá)和傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu)的離心力增大，使壽命縮短。螺桿外殼體的高速轉(zhuǎn)動(dòng)還容易造成殼體斷裂。9.2 綜合考慮鉆具使用過程中的各種因素，各種故障分析與處理辦法如表2所示表2 螺桿鉆具故障分析異常現(xiàn)象可能原因處理辦法壓力表壓力突然升高馬達(dá)失速將鉆具上提0.3m-0.6m,壓力恢復(fù)正常,再將其放至井底，逐漸加大鉆壓,壓力表隨之慢慢升高至正常值,可確認(rèn)是失速問題。馬達(dá)、傳動(dòng)軸卡死，鉆頭水眼被堵輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，上下大幅度活動(dòng)鉆具數(shù)次。壓力表壓力慢慢地增高（不是指隨鉆井深度增加而增大的正常壓降）鉆頭水眼被堵把鉆具提離井底，檢查壓力是否正常，如果壓力仍然高于正常循環(huán)壓力，可試著改變泥漿流量或上下大幅度活動(dòng)鉆具，如無效，只能起鉆檢查。鉆頭磨損可以在短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)觀察，如仍無進(jìn)尺，只能起鉆更換鉆頭。地層變化把鉆具稍稍提起，如果壓力與循環(huán)壓力相同，則可繼續(xù)工作。壓力表壓力緩慢降低循環(huán)壓力損失變化檢查泥漿流量是否變小鉆具損壞幾分鐘后如還繼續(xù)降低，則應(yīng)起鉆檢查鉆具是否有刺漏現(xiàn)象無進(jìn)尺、無壓差、無反扭矩地層變化適當(dāng)改變鉆壓和排量（注意兩者都必須在允許的范圍內(nèi)）馬達(dá)失速上下活動(dòng)鉆具，檢查循環(huán)壓力，從小鉆壓開始，逐漸加大鉆壓。旁通閥處于“開位”狀態(tài)上下活動(dòng)鉆具或開、關(guān)泥漿泵數(shù)次。萬向軸損壞常伴有壓力波動(dòng)，稍提起鉆具，壓力波動(dòng)范圍小些，只能起鉆，檢查更換螺桿鉆頭磨損起鉆更換新的鉆頭10 螺桿鉆具的取出10.1 用低速起鉆,液壓大鉗或旋繩卸扣,當(dāng)起至套管鞋附近應(yīng)小心上提注意指重表的變化，防止鉆頭掛在套管鞋處，提壞螺桿鉆具。10.2 起鉆若返噴鉆井液嚴(yán)重,應(yīng)接方鉆桿開、關(guān)泵數(shù)次，打通旁通閥后繼續(xù)起鉆。10.3 起鉆完后，將鉆頭坐入鉆頭盒,大鉗咬住定子外殼,轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤排出螺桿鉆具內(nèi)的鉆井液。10.4 卸掉鉆頭,從螺桿鉆具傳動(dòng)軸水眼插入清水管沖掉殘余鉆井液。10.5 卸去上面鉆具后,用清水從旁通閥頂部進(jìn)行沖洗,然后用木棒將閥芯按下、松開,使其自由地活動(dòng),若閥芯卡死或密封失靈,則應(yīng)更換。10.6 測(cè)量軸向間距,填入螺桿鉆具收使用跟蹤記錄卡。10.7 上好提升短節(jié)和護(hù)絲,