螺桿鉆具教學(xué)課件

螺桿鉆具演示ppt課件1立林機(jī)械集團(tuán)多媒體演示螺桿鉆具立林機(jī)械集團(tuán)螺桿鉆具2螺桿鉆具演示ppt課件3

天津立林機(jī)械集團(tuán)有限公司創(chuàng)立于1985年，立林工業(yè)園占地42萬平方米，建筑面積6萬平方米。下轄立林石油、立林螺桿、立林鉆頭三個(gè)子公司，是生產(chǎn)石油、石化機(jī)械設(shè)備和工具的科技型民營(yíng)企業(yè)，是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司和中國(guó)石化集團(tuán)公司機(jī)械設(shè)備及工具制造網(wǎng)絡(luò)企業(yè)，并以成為中石油、中石化、中海油石油機(jī)械設(shè)備戰(zhàn)略供應(yīng)廠商。1997年公司通過了英國(guó)SGS雅斯利國(guó)際認(rèn)證公司的ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，并取得了ISO10012計(jì)量體系的認(rèn)證。我公司研制開發(fā)的雙螺桿輸送泵，1999年通過了中華人民共和國(guó)船舶檢驗(yàn)局（中國(guó)船級(jí)社）的認(rèn)證。我公司生產(chǎn)的聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭和鉆桿接頭連接螺紋2000年獲得美國(guó)石油學(xué)會(huì)頒發(fā)的API證書。經(jīng)國(guó)家對(duì)外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部批準(zhǔn)獲進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權(quán)。天津立林機(jī)械集團(tuán)有限公司創(chuàng)立于1985年，立4美麗園區(qū)美麗園區(qū)5

公司場(chǎng)景

天津立林石油機(jī)械有限公司生產(chǎn)的螺桿鉆具系列產(chǎn)品，覆蓋全國(guó)油田，曾為國(guó)際項(xiàng)目定向井招標(biāo)配套并與美國(guó)國(guó)民油井公司建立了良好的合作關(guān)系，產(chǎn)品銷往美國(guó)、加拿大、東南亞等國(guó)家。公司工程技術(shù)人員，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展創(chuàng)新。我公司開發(fā)的硬質(zhì)合金軸承和216螺桿鉆具被評(píng)為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品，并榮獲天津市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。液壓拆裝架設(shè)備經(jīng)過四次技術(shù)改造，工藝現(xiàn)已成熟，具有安全可靠，方便易操作的特點(diǎn)。

立林鉆頭有限公司的牙輪鉆頭和PDC鉆頭現(xiàn)已批量生產(chǎn)，并擁有廣闊的市場(chǎng)前景。公司工程技術(shù)人員采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展創(chuàng)新，先后引進(jìn)了發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)設(shè)備和精密檢測(cè)儀器，在發(fā)展中建成了以數(shù)控加工中心為主體的產(chǎn)品流水生產(chǎn)線，以高質(zhì)量的生產(chǎn)和科學(xué)化的管理對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)加工，并且在現(xiàn)有鉆頭研制技術(shù)基礎(chǔ)上先后取得多項(xiàng)專利，進(jìn)一步完善了鉆頭的工藝。天津立林螺桿機(jī)械有限公司生產(chǎn)的螺桿抽油泵、單螺桿泵和雙螺桿泵已銷往全國(guó)各油田和石化企業(yè)。雙螺桿高粘度介質(zhì)輸送泵被評(píng)為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品。它的成功使用提高了中國(guó)石化行業(yè)機(jī)械裝備的水平，保障了石化產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本并改善了勞動(dòng)環(huán)境。為滿足市場(chǎng)需要，我公司不斷加大科技經(jīng)費(fèi)的投入，促使科技成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，已取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我公司比鄰丹拉高速公路、津沽公路，東距天津新港18公里，北距天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)22公里，地理位置優(yōu)越。我們將繼續(xù)遵循以科技為先導(dǎo)，重知識(shí)、重人才，以人為本的原則，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)需要。我公司愿與國(guó)內(nèi)外朋友真誠(chéng)合作，共同發(fā)展。公司場(chǎng)景天津立林石油機(jī)械有限公司生產(chǎn)的6車間一瞥車間一瞥7設(shè)備一覽設(shè)備一覽8熱處理設(shè)備熱處理設(shè)備9數(shù)控設(shè)備數(shù)控設(shè)備10加工中心

加工中心加工中心加工中心11螺桿鉆具演示ppt課件12螺桿鉆具演示ppt課件13整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)14實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備15螺桿鉆具演示ppt課件16螺桿鉆具演示ppt課件17注膠機(jī)注膠機(jī)18螺桿鉆具

立林石油機(jī)械有限公司與各油田、科研院所合作，在消化國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情的基礎(chǔ)上，開發(fā)和制造出多種型號(hào)的螺桿鉆具，能為油田提供滿意服務(wù)。螺桿鉆具立林石油機(jī)械有19螺桿鉆具

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。

旁通閥總成馬達(dá)總成萬向軸總成傳動(dòng)軸總成防掉總成螺桿鉆具螺桿鉆具是以泥漿為動(dòng)20螺桿鉆具旁通閥總成：

它主要由閥體、閥芯、閥套、彈簧、篩板、密封件、孔用擋圈組成。閥芯閥套篩板閥體隔板隔板密封件彈簧擋圈擋圈螺桿鉆具旁通閥總成：它21螺桿鉆具旁通閥總成：

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。

泥漿泥漿泥漿泥漿泥漿

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。螺桿鉆具旁通閥總成：它22防掉接頭螺桿鉆具防掉總成的組成：

防掉鎖母防掉連桿防掉接頭螺桿鉆具防掉總成的組成23防掉接頭防掉鎖母防掉連桿螺桿鉆具防掉總成：

泥漿泥漿

它的作用是由于異常原因造成殼體斷裂或脫扣時(shí)防止落井并同時(shí)使泵壓升高使地面及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題避免造成事故。防掉接頭防掉鎖母防掉連桿螺桿鉆具24螺桿鉆具馬達(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。定子轉(zhuǎn)子橡膠襯套定子殼體螺桿鉆具馬達(dá)總成：25螺桿鉆具馬達(dá)總成：

定子轉(zhuǎn)子

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。密封艙螺桿鉆具馬達(dá)總成：定子轉(zhuǎn)26螺桿鉆具

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，用戶應(yīng)特別注意。為了確保馬達(dá)的密封效果，轉(zhuǎn)子與定子之間的配合尺寸與不同井深的溫度有關(guān),因此在選擇鉆具時(shí)應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地提供給廠家鉆具應(yīng)用場(chǎng)所的井溫情況，以便推薦使用松緊配合狀態(tài)適合的馬達(dá)?，F(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。定子轉(zhuǎn)子密封艙螺桿鉆具馬達(dá)27螺桿鉆具

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。我公司可根據(jù)用戶需求，制造轉(zhuǎn)子頭數(shù)與定子頭數(shù)比為1：2、3：4、5：6、7：8、9：10的馬達(dá)，下圖是幾種典型馬達(dá)配合的截面輪廊：1:23:45:67:89:10螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的螺旋28

螺桿鉆具

此馬達(dá)的總流量應(yīng)等于流經(jīng)馬達(dá)密封腔流量和流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量的總和，每種規(guī)格的馬達(dá)都有其推薦的最大和最小流量值。如果流量過大，轉(zhuǎn)子會(huì)超速運(yùn)轉(zhuǎn)，定子和轉(zhuǎn)子會(huì)出現(xiàn)提前損壞，如果流量過小，馬達(dá)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在選擇轉(zhuǎn)子噴嘴尺寸時(shí)，應(yīng)確保馬達(dá)密封腔流量始終保持或高于最小推薦流量值，這樣才能使馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在泥漿密度、噴嘴尺寸和馬達(dá)流量為定量時(shí)，流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴的流量和流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量總是隨負(fù)載變化而變化的。鉆頭離開井底，馬達(dá)負(fù)載近似為零，此時(shí)流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量最小，而流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量最大。鉆頭鉆進(jìn)，使馬達(dá)壓差不斷增加，使流經(jīng)轉(zhuǎn)子噴嘴流量增加，而此時(shí)流經(jīng)馬達(dá)密封腔流量減少。中空轉(zhuǎn)子中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)：

為了增加鉆頭的水馬力和泥漿的上返速度，將轉(zhuǎn)子加工成為帶噴嘴的中空轉(zhuǎn)子。螺桿鉆具此馬達(dá)的總29

螺桿鉆具

中空噴嘴的計(jì)算：

流經(jīng)馬達(dá)密封腔的流量為Qm，通過馬達(dá)噴嘴的流量Qz即：總流量Q=Qm+Qz設(shè)定馬達(dá)轉(zhuǎn)速n值計(jì)算Qm值容積效率

v取0.90∴Qz=Q–Qm(L/s)噴嘴直徑Qm---馬達(dá)密封腔流量(L/s)Qz---轉(zhuǎn)子噴嘴的流量(L/s)Q----中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)的總流量(L/s)

v---容積效率馬達(dá)壓降

P=

Pst+

Pop?Pst——馬達(dá)啟動(dòng)壓降(MPa)?Pop——馬達(dá)工作壓降(MPa)ρ——泥漿比重(kg/L)計(jì)算公式中q為中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量(L/r)其數(shù)值參見下表。螺桿鉆具中空噴嘴的計(jì)算：流30螺桿鉆具5LZ244X7.0LLq=20.35LZ216X7.0LLq=17.15LZ197X7.0LL5LZ197X14.0LLq=14.05LZ172X7.0LLq=10.25LZ165X7.0LL5LZ165X14.0LLq=8.55LZ120X7.0LL5LZ120X14.0LLq=5.05LZ95X7.0LLq=2.69LZ95X7.0LLq=3.35LZ89X7.0LLq=2.45LZ73X7.0LLq=1.3按以上推薦計(jì)算公式，用戶可以根據(jù)使用需要隨時(shí)更換不同直徑的噴嘴，從而達(dá)到理想的效果。

中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)：螺桿鉆具5LZ244X7.031螺桿鉆具萬向軸總成：萬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。萬向軸大多采用瓣形，也有采用撓軸形式的。立林鉆具的瓣型萬向軸采用數(shù)控切割技術(shù)制成，切口平行度高，粗糙度可達(dá)6.3且不破壞金屬化學(xué)成分，因此使用壽命高、機(jī)械損失小。球傳動(dòng)萬向軸采用球、桿、絞連接方式傳遞扭矩，用高溫潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑摩擦副，橡膠套密封鋼球運(yùn)動(dòng)部分，隔離含磨礪性鉆井液，球傳動(dòng)萬向軸工作面均進(jìn)行特殊表面處理，使其表面硬度、抗高溫性相對(duì)提高；因此耐磨性、可靠性得到進(jìn)一步提高，工作壽命相應(yīng)延長(zhǎng)。

花瓣型萬向軸總成球傳動(dòng)萬向軸總成螺桿鉆具萬向軸總成：花瓣型萬向軸32螺桿鉆具球傳動(dòng)萬向軸總成的組成：

傳動(dòng)球承壓球球座鎖緊套連桿活絞密封套螺桿鉆具球傳動(dòng)萬向軸總成的組成：傳33螺桿鉆具可調(diào)彎殼體的組成:

上殼體下殼體定位套彎接頭螺桿鉆具可調(diào)彎殼體的組成:上殼體下殼體34螺桿鉆具可調(diào)彎殼體:我公司現(xiàn)生產(chǎn)的可調(diào)彎殼體可調(diào)角度范圍有0°-2°、0°-3°、0°-4°.可調(diào)彎殼體1.5°0°上殼體下殼體定位套螺桿鉆具可調(diào)彎殼體:可調(diào)彎殼體1.5°35螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成：

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)軸總成有兩種結(jié)構(gòu)：一、鉆頭水眼壓降為7.0Mpa，采用硬質(zhì)合金徑向軸承和中間有一組推力軸承的傳動(dòng)軸總成（如下圖）：二、鉆頭水眼壓降為14.0Mpa，采用硬質(zhì)合金徑向軸承和金剛石復(fù)合片（PDC）的平面止推軸承，其壽命更長(zhǎng)、承載能力更高。a.7.0MPa傳動(dòng)軸總成b.14.0MPa傳動(dòng)軸總成螺桿鉆具傳動(dòng)軸總成：36傳動(dòng)軸總成的組成：

殼體下TC動(dòng)套下TC靜套鎖母上TC靜套上TC動(dòng)套串軸承隔套水帽傳動(dòng)軸

螺桿鉆具

鍵傳動(dòng)軸總成的組成：殼體下TC動(dòng)套下TC靜套鎖母上TC靜套37傳動(dòng)軸總成的組裝：

螺桿鉆具

傳動(dòng)軸總成的組裝：螺桿鉆具38螺桿鉆具

為了適應(yīng)鉆井的需要,螺桿鉆具的傳動(dòng)軸總成的外殼上配有不同種類的穩(wěn)定器有固定式的和可換套式的,穩(wěn)定器的扶正條形式多種多樣，用戶可根據(jù)鉆井工藝的需要選擇使用。（見下圖）直棱穩(wěn)定器三瓣偏心穩(wěn)定器三瓣、五瓣螺旋穩(wěn)定器三瓣、五瓣球型穩(wěn)定器螺桿鉆具為了適應(yīng)鉆井39

螺桿鉆具

可換套式的穩(wěn)定器：可換穩(wěn)定器套筒殼體本體螺桿鉆具可換40螺桿鉆具螺桿鉆具型號(hào)說明：例：5LZ165×7.0L表示為轉(zhuǎn)子頭數(shù)與定子頭數(shù)比為5﹕6的、外徑為

165mm螺桿鉆具，鉆頭水眼壓降為7.0Mpa,L(立林)。螺桿鉆具螺桿鉆具型號(hào)說明：例：5LZ16411LZ203Bx7.0-Ⅷ

L技術(shù)參數(shù)：鉆具參數(shù)英制公制公稱直徑8in203mm馬達(dá)頭數(shù)1:21:2馬達(dá)級(jí)數(shù)44井眼尺寸97/8-121/4

in251-311mm鉆頭螺紋65/8REG65/8REG連接螺紋65/8REG65/8REG鉆頭水眼壓降200-1000psi1.4-6.9MPa流量120-250gpm465-9305lpm鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)122-245rpm122-245rpm馬達(dá)工作壓力降466psi3.2MPa馬達(dá)最大壓力降659psi4.25MPa工作扭矩1007ft-lb1366N.m最大扭矩1338ft-lb1814N.m功率62hp47Kw工作鉆壓22000lb10T最大鉆壓37400lb17T鉆頭至彎點(diǎn)距69in1752mm鉆具全長(zhǎng)266in6760mm5LZ203Bx7.0-ⅧL技術(shù)參數(shù)：鉆具參數(shù)英制公制公稱直徑8in203mm馬達(dá)頭數(shù)5:65:6馬達(dá)級(jí)數(shù)44井眼尺寸97/8-121/4

in251-311mm鉆頭螺紋65/8REG65/8REG連接螺紋65/8REG65/8REG鉆頭水眼壓降200-1000psi1.4-6.9MPa流量300-590gpm1113-2225lpm鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)77-141rpm77-141rpm馬達(dá)工作壓力降466psi3.2MPa馬達(dá)最大壓力降659psi4.25MPa工作扭矩3704ft-lb5022N.m最大扭矩4920ft-lb6700N.m功率133hp99Kw工作鉆壓33000lb15T最大鉆壓44000lb20T鉆頭至彎點(diǎn)距69in1752mm鉆具全長(zhǎng)266in6760mm螺桿鉆具1LZ203Bx7.0-ⅧL技術(shù)參數(shù)：鉆具參數(shù)英制42螺桿鉆具5LZ203Bx7.0-Ⅷ

LL技術(shù)參數(shù)：鉆具參數(shù)英制公制公稱直徑8in203mm馬達(dá)頭數(shù)5:65:6馬達(dá)級(jí)數(shù)44井眼尺寸97/8-121/4

in251-311mm鉆頭螺紋65/8REG65/8REG連接螺紋65/8REG65/8REG鉆頭水眼壓降200-1000psi1.4-6.9MPa流量300-590gpm1113-2225lpm鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)77-141rpm77-141rpm馬達(dá)工作壓力降466psi3.2MPa馬達(dá)最大壓力降659psi4.25MPa工作扭矩3704ft-lb5022N.m最大扭矩4920ft-lb6700N.m功率133hp99Kw工作鉆壓33000lb15T最大鉆壓44000lb20T鉆頭至彎點(diǎn)距69in1752mm鉆具全長(zhǎng)266in6760mm9LZ203Bx7.0-Ⅷ

LL技術(shù)參數(shù)：鉆具參數(shù)英制公制公稱直徑8in203mm馬達(dá)頭數(shù)9:109:10馬達(dá)級(jí)數(shù)44井眼尺寸97/8-121/4

in251-311mm鉆頭螺紋65/8REG65/8REG連接螺紋65/8REG65/8REG鉆頭水眼壓降200-1000psi1.4-6.9MPa流量340-670gpm1267-2534lpm鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)65-130rpm65-130rpm馬達(dá)工作壓