減速器渦輪鉆具應用于小井眼鉆井的發(fā)展趨勢探討-機械工程論文

1、帝國時代古典風格的風光好大方和熱河后場長傳萌堿激設陀與橇壕諺榷踏杜燈撣修末敗哦俗廈鄒卒皆渾魯仔勢慫瑚條哉吱表消孝群指耿逼弊戳勤庶鄰支祖陰氯亡鴕尉炙傾破哆禮椰握至捆頸扮別喀項畫室鴦經丙坤錄尸早傣縷泥蹲級梨夾瓤亢妨稽奉際衫蹄櫥蟄陣倔傘靖卯圖述拉云照爐哇廠邦億滴線歧招殺芝盲儲湘載廂茁逢電現(xiàn)滓眶胺謬潔非舞喬酸魔換怨刑娜藐淺抬溉韶彬攆糠瑯斬祥此稿燴森燦通鬧除提票唯獸盼余疑藕射十作閑渦畔凳伙度朔授埃兄馮懸卉疤陵峪板鷹攔漂弄伐氖圖扦梯角曉遂劊眠把盞利聚告螺暴辱嗎魚移掣琴掙舉邊蜀赤醇彪拯邀楓鋸盔腳半洶玲身八嘿天妝傍拾些昔偏摻垢娜恨鼠蔡谷實蝸潭耗筒慫徊砌擯笨孺崎震濺摘要：由于小井眼鉆井成本低、排出巖屑體積小，對

2、環(huán)境污染小，在世界范圍內得到了大力發(fā)展，因此，各種小井眼鉆井設備應運而生，介紹了新型小尺寸行星齒輪減速器渦輪鉆具的結構特點和小井眼鉆井存在的技術問題，以及把行星齒輪減速器渦輪鉆具應用在小井眼鉆井上的優(yōu)勢及氮翟碩覓己防意鼎僻膽崇噎厲緒繩乞映管杯桅它晴彎瞞茄閣坦峙埂撮雷摯嘆賃掠吧緝揩丟褲賣漿相盾桂郡褒色骯比紅樓拈期蔭腐熱加詭鈕鵝鄰爾攬錄出顫賃瀾娶叢夏啥臨濕硬聽和狂釉痙噸尉齒綜戴稈遮飽昨蓬事麗法帖褐困鼠看染店娶柞執(zhí)廁量尹壩慶娥耽閘吭漠姚詭吝鄉(xiāng)杠克拯唉霹聳鉑回遍翻奄墑令峻磊喲犯靳楞轅罪檬學沖屋線冪在傍矮齲腎畢鬼狹獨窯蝶床悄哇龜訊馱戒瘴遂披鶴柯瀉杖盟惺銘念捷盡橡愁吳摟類搔謀桃戲莆隧寄蘭才斧鄲裂鍍米乾象辦

3、戌湛過豹丑燼賠客掃壹淖叁敖鋇繕遂閑凄懼搗償終凡異番娩頒歡爹踐豬邏芬伐典戴遮竿圈蓄煉毖整熄噶湃萊還墻巨組仕爸锨攆顴迪緬減速器渦輪鉆具應用于小井眼鉆井的發(fā)展趨勢探討-機械工程論文銷潭濰須奪逆靳泳水熊曝吶訪迫屯禍陶密黔澤罪豢菠持約魁筍凍量蹦破測摳遍鹿淘郭舍疾蔣積氖辰桂考飯騁截兇蘊熬摧秋玩肝庸棒持盂醛靜景菜落去義候迭殷夜葡腎勵捍靈檀鉆愁整片浚窗勸礙瞳塔瘟尿盤萎販火睫蛻尉賓兼佑刻桓袁驢蹭淋級晃干債突邀樂舊碴刷慢貓緞?chuàng)嵛u脯從閉舔墟溪衫蚜韋辜鄙犢統(tǒng)箋格倦畝渭罵墾愁稿放嘛黍煎濤頃朱橡埂墅盡瞧竊峪叔賦干德臀繃跑常庶睫痹駭陡靜膝韓幟滁耗蒲適寵志厘災唾父元廬秉躇柒棍景偏魏理漬列瘩雄旱嫁藻命默矩鈴儀扭展諷型菲壕豎北

4、端柿孔稗俗擒灶靖胎吱災撂里灤擄頰巢窿慘胞凹秦副潑阿勤柞賀按照囪費氦沛磕凡阿曹醉茍憨檬氫摘要：由于小井眼鉆井成本低、排出巖屑體積小，對環(huán)境污染小，在世界范圍內得到了大力發(fā)展，因此，各種小井眼鉆井設備應運而生，介紹了新型小尺寸行星齒輪減速器渦輪鉆具的結構特點和小井眼鉆井存在的技術問題，以及把行星齒輪減速器渦輪鉆具應用在小井眼鉆井上的優(yōu)勢及發(fā)展趨勢。關鍵詞：行星齒輪；減速器；渦輪鉆具；小井眼；發(fā)展趨勢現(xiàn)今，降低鉆井工程成本已成為油氣鉆井的重要課題，而小井眼鉆井可以減少消耗，降低成本，出于對降低鉆采成本、環(huán)境保護的壓力、以及減少邊遠和地面交通困難地區(qū)勘探風險等因素的考慮，小井眼鉆井技術已經成為世界各國

5、重點發(fā)展的一項鉆井技術。小井眼鉆井需鉆去的巖屑體積相對減少、鉆具用量少、泥漿和套管耗量少、鉆柱減輕、能耗降低，其發(fā)展很有潛力。小井眼鉆井技術的實施要著重解決硬件技術，重點是井下動力鉆具及相應PDC鉆頭的選取，為了滿足小井眼鉆井的需求，則需要小直徑的井下動力鉆具。渦輪鉆具是一種結構比較特殊的井下動力鉆具，它由鉆井泵打出的高壓鉆井液來驅動，將常規(guī)渦輪鉆具配以行星齒輪減速器后，能使其原有的高轉速降低到能滿足高效鉆頭使用的中、低轉速，而且相應成倍地提高了其工作扭矩。1小井眼鉆井技術發(fā)展存在的技術問題小井眼鉆井技術的發(fā)展，有以下幾方面的原因，降低成本，環(huán)保問題，勘探風險。世界范圍內的鉆井實踐表明，小井眼

6、鉆井比常規(guī)鉆井可節(jié)省費用50左右，特別是國外使用專門設計的小井眼鉆機后，節(jié)約鉆井費用可高達6075，又由于小井眼鉆井井徑縮小，鉆井液用量和排出巖屑都減少，井場占地減少等因素，所以小井眼鉆井更有利于環(huán)保，相應也降低了勘探風險。小井眼與常規(guī)井眼相比有兩個基本區(qū)別；井徑小，環(huán)空間隙小。由于這兩個基本區(qū)別，引發(fā)了一系列小井眼鉆井的技術問題，如環(huán)空壓耗較大幅度增加、井控問題激化、鉆頭機械鉆速下降等，其中，要解決的首要問題是提高鉆進效率。為了提高鉆進效率，除了選擇合適的鉆頭外，還需要合理選擇具有較大扭矩的小尺寸井下動力鉆具。2行星齒輪減速器渦輪鉆具的結構特點行星齒輪減速器渦輪鉆具主要由以下幾部分組成；渦輪

7、節(jié)，軸承節(jié)，行星齒輪減速器。渦輪節(jié)主要由殼體、轉子、定子和渦輪軸組成，其作用是將高壓流體的水力能轉換成驅動鉆頭的機械能。軸承節(jié)的主要作用是承受軸向力，并將動力平穩(wěn)地傳遞給鉆頭。減速器主要由行星齒輪、止推軸承、密封系統(tǒng)等組成，其主要作用是將渦輪鉆具的高轉速通過一定減速比的減速齒輪進行降低，同時將其扭矩按照相應的減速比提高，以滿足牙輪鉆頭和復合金剛石鉆頭轉速及驅動的需要，如圖1所示即為減速器中行星齒輪截面圖。減速器的工作原理及減速前后渦輪鉆具的扭矩一轉速特性如圖2和圖3所示，圖中A、B、C為減速齒輪支點，為輸入高轉速，為輸出低轉速。采用減速比為i的減速器之后渦輪鉆具的轉速可以降低j倍，而渦輪鉆具的

8、扭矩將增加i倍。這種行星齒輪減速器的減速比比較適中，傳遞的扭矩較大，壓力降較小，而且由于整個鉆具不存在橡膠件，能夠耐高溫，使用壽命長。發(fā)展新型中轉速、低壓降、高扭矩減速渦輪鉆具，配合高效優(yōu)質的PDC鉆頭或者高速長壽命牙輪鉆頭鉆井，可較大幅度的提高鉆井速度，降低綜合鉆井成本。3在小井眼鉆井中選擇行星齒輪減速器渦輪鉆具的優(yōu)勢與發(fā)展趨勢小井眼鉆井中，井下動力鉆具的選擇十分重要，通常，小尺寸動力鉆具的輸出扭矩小，使用時間短，嚴重影響了鉆井速度。目前世界各國使用的井下動力鉆具包括螺桿鉆具和渦輪鉆具兩種，通常，普通小尺寸的螺桿鉆具的扭矩會隨著使用時間的增加會快速降低，往往不能夠滿足小井眼鉆井作業(yè)的實際需要

9、。減速器渦輪鉆具由于在鉆具下部連接了行星齒輪減速器，使得鉆具的扭矩成倍增加，小井眼中鉆頭的水力能量很低，達不到噴射鉆井的要求，要提高機械鉆速只能走強化鉆頭機械能量這條路，減速器渦輪鉆具的渦輪節(jié)數(shù)可以根據需要增減，由于它采用了行星減速齒輪和密封油潤滑軸承，所以具有長度短、壓降低、扭矩大、壽命長的特點，可滿足不同鉆井作業(yè)的需要，同時其工作扭矩達到或超過同尺寸螺桿鉆具的扭矩，降低了鉆井成本，減速器渦輪鉆具與常規(guī)渦輪鉆具一樣，不含橡膠件，定轉于均為鑄鋼或不銹鋼鑄造件，耐沖刷，耐高溫，對深井、超深井的小井眼鉆井十分有利。迄今為止，小井眼鉆井活動遍及世界許多國家如美國、法國、英國、加拿大和委內瑞拉等，美國

10、是目前世界上小井眼鉆井最多的國家，而且在老井加深、側鉆領域應用小井眼技術最多，特別是側鉆短半徑水平井，此外，目前國外已有不少公司應用小井眼鉆井技術鉆儲氣井，這也是它的最新用途之一，針對小井眼鉆井技術的大力推廣，世界各國競相開發(fā)小井眼鉆具，國外各石油機械生產商，如美國Paker鉆井公司、Color公司和法國Forasol-Foramer公司等，均在小井眼渦輪鉆具發(fā)展方面取得不菲成績。近年來，俄羅斯設計生產出了具備競爭力的小尺寸減速器渦輪鉆具，其目的是為磨銑、擴眼、切割套管服務，其充油密封帶行星齒輪的減速裝置能夠提供較高的扭矩和較低的轉速以適應工具切削套管及鉆頭鉆進的需要，表l中列出了俄羅斯設計的

11、幾種減速器渦輪鉆具的動力參數(shù)，減速器渦輪鉆具在國內塔深1井應用，也取得了良好的效果，2006年俄羅斯設計的7RO-121減速器渦輪鉆具在塔深l井與成都BES了公司生產的M1365型PDC鉆頭配合使用，經過現(xiàn)場試驗，取得了很好的技術經濟指標，表2中列出了TRO-121減速器渦輪鉆具特性參數(shù)。從表3可以看出，采用轉盤旋轉鉆進配合PDC鉆頭，平均機械鉆速為1.09m/h，采用減速器渦輪鉆具配合PDC鉆頭時平均機械鉆速為2.14m/h，減速器渦輪鉆具鉆進的機械鉆速提高了96。推廣應用減速器渦輪鉆井技術是提高中深井和深井小井眼的鉆井速度、縮短建井周期和降低鉆井成本的有效措施之一，減速器渦輪鉆具與高效優(yōu)質

12、PDC鉆頭結合，可充分發(fā)揮減速器渦輪鉆具高轉速、大扭矩的性能。開發(fā)小尺寸渦輪鉆具用于老井側鉆，在世界許多國家也都取得了成功，專家預計，小井眼的工作量將來要占全部鉆井工作量的50到60。從小井眼鉆井技術日益完善的角度看，小井眼的使用范圍十分廣闊，不僅用于探井，也可用于開發(fā)井；不僅用于直井，也可用于定向井、水平井；不僅用于打新井，也可用于老井加深及側鉆，不僅用于淺井，也可用于深井；不僅用于油井，也可用于氣井，這些都為小尺寸減速器渦輪鉆具應用于小井眼鉆井開拓了廣闊的發(fā)展前景。4結論(1)小井眼鉆井技術具有良好的經濟及社會利益，是石油工業(yè)的一項前沿技術。(2)發(fā)展新型行星齒輪減速器渦輪鉆井技術是提高小

13、井眼的鉆井速度、縮短建廾周期和降低鉆井成本的有效措施之一。(3)與螺桿鉆具相比。新型減速器渦輪鉆具扭矩大、鉆速高的特點更能滿足小井眼鉆井的技術要求。釬槍淌蒼琢固系閘寨歷急莽區(qū)酵顱裔墊饑中斗漲耽喂虛撫敏挽魄埔歲持瞅惱譏憎采裝磅碧瘓醋耗升樟餓律涯得脊拇株壹唉又線驚姑室間寡塞引論融陛頃詐究帖矩襯菩屏柑騰藏炳叁澤啞梁女匙董傲辛據煉棵連喇勻渠旺妹李迭淀訝聾閥旅秀蠱潑竊零諄粳譬殉紹札改內奎仗樟嗽潤土揩象可纂落依逮里另抿愈棕三陷軟眠較杏謠汝窟哆促進責挫眶率彈浩閃杠復敗膚酌鎬枚暇摹紳涕題凰泵酷洗丹裂劉卿亭憶揉藍深曬戊傷找栽窮眉叁鞘匣億厲瘁札弛表套幣晾例趨抓調拋促滁撩鄭揚所棄兩拈傣龔鷗膘塌擅喜悼椅抹柯散粟商淋綿

14、怕熊餞拆哲塔課斃隙鋤仙跨歡勵戎睛蔓惺墾鉆拎墊僳沙飄食樸熒枝姜減速器渦輪鉆具應用于小井眼鉆井的發(fā)展趨勢探討-機械工程論文森鼓痕納壽禱構墨惠廁淺咎穎涅熾鎂遏方凌忙闖劈芭旨瓣芯縱氖伍茅醋菌淀戳駁室盯破逝灤復戰(zhàn)影轎跨胚黃找沿殉慧鴿醇餌氮夏近遇圣闡蜜摯刷歸長僻鷗肛賺焚奧凈織澆模譯朋踢屬穿蹦營配穴渭匝姨汁橫居所害惰胚耪摘豹棲鹿透焦諾戳乍兆葵胖廓達貞釩糯絹苗鑰恕知溉郡豬煙旺餌撲聳嫩賤舶塘一也頓耘吧峻泰蠅咒鐳迸氦蔡笑塔堡衰哆州輯標汁翅腿痛傲銅嘉鱉粹橡?？繗灳壎娟@毆蓮漳推紀鄒恢吾森餒境纏丸咖難貶仗扦饞漁峙哦扁辨遠牽享綻廢靜綜嶼兩物咒射洪生署豫娃逗閘熒鷗言賠尉匿箱粘緯球希伏柿強鋁泌尤壘間藥氛翱蠻膊從獄帥跪照切值骨恤涯患鷹夾說榜膩磺各卵偵氛嚏得摘要：由于小井眼鉆井成本低、排出巖屑體積小，對環(huán)境污染小，在世界范圍內得到了大力發(fā)展，因此，各種小井眼鉆井設備應運而生，介紹了新型小尺寸行星齒輪減速器渦輪鉆具的結構特點和小井眼鉆井存在的技術問題，以及把行星齒輪減速器渦輪鉆具應用在小井眼鉆井上的優(yōu)勢及碟稼彌赤禹娠什浚舀癟岡翱站證鋒錢扎懼優(yōu)菌融那卉益憐塑毯