螺桿鉆具的使用(技術(shù)員培訓(xùn))

螺桿鉆具的認(rèn)識(shí)和使用中原西南鉆井分公司技術(shù)發(fā)展中心TechnologyDevelopmentCentre(EOTDC).Southwest.DrillingcompanyofZhongyuanPetroleumEngineeringCo.LtdSinopec

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。下鉆時(shí)，環(huán)空中的泥漿液經(jīng)閥口進(jìn)入鉆柱，減少鉆柱內(nèi)外的壓力差。下鉆時(shí)，環(huán)空中的泥漿液經(jīng)閥口進(jìn)入鉆柱，減少鉆柱內(nèi)外的壓力差。

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。旁通閥不是螺桿鉆具工作時(shí)的必須部件。在水平鉆井中，為了防止停泵時(shí)環(huán)空鉆井液內(nèi)的巖屑從旁通閥的篩板進(jìn)入馬達(dá)往；或把旁通閥的彈簧取出來使旁通閥呈常閉狀態(tài)而在直井段的鉆柱上安裝一個(gè)鉆柱旁通閥，來代替螺桿鉆具旁通閥的作用防掉接頭防掉總成的組成：

防掉鎖母防掉連桿防掉接頭防掉鎖母防掉連桿防掉總成：

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。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。(轉(zhuǎn)子和定子可以有不同的頭數(shù)，一般來說轉(zhuǎn)子頭數(shù)為一的馬達(dá)（單頭馬達(dá)）轉(zhuǎn)速高、扭矩?。欢D(zhuǎn)子頭數(shù)大于1的馬達(dá)（多頭馬達(dá)）轉(zhuǎn)速低、扭矩大。為了只增加馬達(dá)的流量而避免轉(zhuǎn)速升的太高，有的螺桿鉆具的轉(zhuǎn)子做成中空形式，是馬達(dá)達(dá)到中空分流能力。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可增加螺桿鉆具的流量，缺點(diǎn)是：會(huì)使馬達(dá)特性變軟，即在流量不變的前提下鉆頭的鉆速將隨鉆壓的增加而減小。螺桿鉆具的馬達(dá)可以具有不同的長度（不同的級(jí)數(shù)），以滿足不同的使用要求。例如，加長馬達(dá)具有很大的輸出扭矩和功率，可以滿足在長直井段快速鉆進(jìn)的需要；短馬達(dá)使螺桿鉆具整機(jī)長度縮短，可以滿足提高造斜率的要求。)密封艙

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

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

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。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，用高溫潤滑脂潤滑摩擦副，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。

花瓣型萬向軸總成球傳動(dòng)萬向軸總成球傳動(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可調(diào)彎殼體的組成:

上殼體下殼體定位套彎接頭可調(diào)彎殼體:

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、承載能力更高。a.7.0MPa傳動(dòng)軸總成b.14.0MPa傳動(dòng)軸總成傳動(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)軸鍵傳動(dòng)軸總成的組裝：

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

可換套式的穩(wěn)定器：可換穩(wěn)定器套筒殼體本體

螺桿鉆具的種類

1、低速大扭矩螺桿鉆具:這種螺桿鉆具的低速大扭矩特性將很好地配合牙輪鉆頭和PDC鉆頭的改進(jìn)、能夠有效地延長鉆頭的使用壽命和增加機(jī)械鉆速?？赏ㄟ^多種結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，其中典型的結(jié)構(gòu)有3種：①加長馬達(dá)，也稱多級(jí)馬達(dá)。就是把動(dòng)力段加長，使馬達(dá)的輸出扭矩增加。。②串聯(lián)多級(jí)馬達(dá)（DPS-PDM）。串聯(lián)馬達(dá)的動(dòng)力段總成增加了一節(jié)動(dòng)力段，中間用一鈦撓性軸相連，使馬達(dá)輸出的扭矩和功率增加。③多頭螺桿，由單頭螺桿與行星齒輪減速器和支撐節(jié)組成，在保持高的馬達(dá)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低速大扭矩。

2、中空轉(zhuǎn)子馬達(dá)大斜度井和水平井需要大排量洗井以利于清砂，實(shí)心轉(zhuǎn)子馬達(dá)額定排量小，中空轉(zhuǎn)子的額定排量可以提高20%以上。中空螺桿帶有穩(wěn)流閥，特別設(shè)計(jì)的穩(wěn)流閥改善了普通中空螺桿鉆具過載時(shí)嚴(yán)重丟轉(zhuǎn)的問題，提高了鉆具的抗過載能力和水功率利用率。

3、等壁厚螺桿鉆具橡膠襯套厚薄不均，螺桿鉆具定子在工作時(shí)，容易導(dǎo)致定子過早失效，從而縮短了螺桿鉆具的使用壽命，通過合理改變定子殼體的形狀，使定子橡膠層薄且均勻，以克服常規(guī)螺桿鉆具定子技術(shù)的不足，能有效地改善螺桿鉆具的工作環(huán)境，提高其使用壽命。與常規(guī)螺桿鉆具相比，等壁厚螺桿鉆具的泵體短、扭矩小、易于洗井。該型鉆具具有以下優(yōu)點(diǎn)：散熱效率提高、橡膠溶脹、熱脹均勻、適應(yīng)范圍更廣、結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化、整體質(zhì)量更輕。

4、導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)用螺桿鉆具導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)所用井下馬達(dá)主要有帶襯墊的彎外殼螺桿鉆具、雙傾萬向螺桿（DTU）等，這些馬達(dá)與隨鉆測量系統(tǒng)（MWD）、聚晶金剛石鉆頭配合在一起，進(jìn)行長時(shí)間地鉆井并實(shí)時(shí)收集井下情況，保證井眼沿設(shè)計(jì)軌道鉆到目的層。

5、開環(huán)/閉環(huán)系統(tǒng)中用定向螺桿鉆具國外出現(xiàn)了井下可調(diào)螺桿鉆具，井下調(diào)螺桿鉆具的應(yīng)用分兩種類型，一是地面遙控可調(diào)角度型，另一種是井下自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。

貝克休斯公司成功開發(fā)的AutoTrak旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)采用在井下馬達(dá)上安裝導(dǎo)向肋與近鉆頭MWD相配合實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向功能，與可調(diào)彎殼體配套出現(xiàn)了可換扶正器的螺桿鉆具，使扶正器的形狀、尺寸可以根據(jù)鉆井需要在井口改變，也有在井下可調(diào)尺寸的扶正器。6、直井鉆進(jìn)用螺桿鉆具專門用于直井鉆進(jìn)的螺桿鉆具與近鉆頭MWD、PDC鉆頭組合在一起在提高鉆進(jìn)速度的同時(shí)能夠很好的糾斜和避免井下事故的發(fā)生。7、取芯用螺桿鉆具螺桿鉆具專門用于地質(zhì)勘探鉆井的取芯作業(yè)。大港油田中成公司生產(chǎn)的螺桿鉆具在中國大陸科鉆1井中應(yīng)用于“繩索取芯+螺桿馬達(dá)+液動(dòng)錘三合一”取芯技術(shù)中，取得了良好的效果。

8、空氣螺桿鉆具空氣螺桿鉆具是專為空氣鉆井設(shè)計(jì)的一種馬達(dá)。

還有抗高溫螺桿、油基螺桿等特殊螺桿。按螺桿馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特征分類：a)按螺桿馬達(dá)轉(zhuǎn)子端面線型的“頭數(shù)‘’N(Lobe，又稱波瓣數(shù))，可分為單頭鉆具和多頭鉆具(N大于等于2)。單頭馬達(dá)具有高轉(zhuǎn)速、小扭矩特性。多頭馬達(dá)具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩特性。b)按馬達(dá)轉(zhuǎn)子與定子頭數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分類。原理上講，只要二者頭數(shù)相差1均可構(gòu)成螺桿馬達(dá)，可分為N/(N+1)型N/(N一1)型兩種。目前普遍采用N/（N+1）型螺桿鉆具。c）按馬達(dá)“級(jí)數(shù)“進(jìn)行分類。螺桿馬達(dá)的定子一轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)副的長度與定子導(dǎo)程長度的比值，即定子一轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)副所包含的定子導(dǎo)程的整倍數(shù)，稱為螺桿馬達(dá)的級(jí)數(shù)(Stage)。實(shí)際用于鉆井作業(yè)的螺桿鉆具馬達(dá)，單頭的多在3級(jí)以上，多頭的多在2級(jí)以上。級(jí)數(shù)越多，馬達(dá)可輸出的工作力矩值越大。1、螺桿本體越大，剛性強(qiáng)造斜要更好

2、螺桿本體越長能量轉(zhuǎn)換越多井下也越有勁

3、頭數(shù)越多壽命越短螺桿鉆具型號(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)。

9LZ172X7IV-F：表示為外徑172mm，轉(zhuǎn)子有9個(gè)頭，鉆頭水眼壓降7MPa，經(jīng)過了4次改進(jìn)，中空分流。5LZ172X7V-DW：螺桿外徑172mm，轉(zhuǎn)子有5個(gè)頭，鉆頭水眼壓降7MPa，經(jīng)過了5次改進(jìn)，單(D)彎而且彎點(diǎn)下有穩(wěn)(W)定器。

螺桿上標(biāo)注：9.5/8“ERTMOTOR6/7LOBES3.5STAGE0.12REV/GAL

表示螺桿直徑9寸5，螺桿馬達(dá)6-7頭即轉(zhuǎn)子是六頭，定子是7頭；級(jí)數(shù)是3.5級(jí)；

一加侖排量轉(zhuǎn)0.12圈即若排量是44L/S（約600加侖/分鐘（GPM））則馬達(dá)轉(zhuǎn)速就是600×0.12=72轉(zhuǎn)/分鐘

各個(gè)廠家的命名方式不一樣，以上僅供參考（D：單彎（彎接頭或彎殼體）P：大偏移距同向雙彎T：同向雙彎S：異向雙彎K：可調(diào)彎殼體，省略：直鉆具；C:長馬達(dá)；D：短馬達(dá)，K：空氣或泡沫馬達(dá)；G：耐溫150℃，G2：耐溫210℃，省略：耐溫120℃F：中空；省略：非中空；W：帶穩(wěn)定器；省略：不帶穩(wěn)定器）螺桿鉆具的級(jí)數(shù)：

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)。從轉(zhuǎn)子的某個(gè)位置開始，到這個(gè)位置旋轉(zhuǎn)360度后的長度稱之為一個(gè)“級(jí)”的長度，如圖即轉(zhuǎn)子每一棱（或頭）沿著轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即為螺桿的級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)越高，功率越大，扭矩也越大，螺桿常用的級(jí)數(shù)為2-6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。一般用的是5頭。額定工作壓降為4MPa，最大壓降為5.2MPa。螺桿鉆具的兩個(gè)主要的參數(shù)：

一是輸出壓力：由級(jí)數(shù)決定，級(jí)數(shù)越多，輸出壓力越大，如一級(jí)的壓力為0.8MPa，那么三級(jí)的輸出壓力為2.4MPa，但是級(jí)數(shù)越多，螺桿鉆具的長度越長，長度越長帶來的加工制造難度也越大。

一是輸出扭矩：由頭數(shù)決定，頭數(shù)，類似于螺栓的絲扣，螺栓有單頭和多頭之分。頭數(shù)越多，輸出扭矩越大，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)速可以降低，多頭螺桿一般適用于低速大扭矩的作業(yè)工況。但受制于螺桿的直徑、線型和加工精度，頭數(shù)越多，加工的難度也相應(yīng)增大。

（1）螺桿鉆具的轉(zhuǎn)速只與排量和結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與工況(鉆壓、扭矩等)無關(guān)。

（2）工作扭矩與壓降和結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與轉(zhuǎn)速無關(guān)。

（3）馬達(dá)的理論輸出扭矩和馬達(dá)壓降成正比，輸出轉(zhuǎn)數(shù)與輸入泥漿流量成正比，隨著負(fù)荷的增加鉆具轉(zhuǎn)數(shù)降低，所以只要控制地面上的壓力表的讀數(shù)和泵的流量，就能控制井下鉆具的扭矩和轉(zhuǎn)速。螺桿結(jié)構(gòu)對其使用壽命的影響：

螺桿（高、中、低速）主要由定子、轉(zhuǎn)子和萬向軸三部分組成，它們的質(zhì)量和強(qiáng)度直接影響到螺桿的壽命。

1、轉(zhuǎn)子：同一尺寸的螺桿，頭數(shù)越多，轉(zhuǎn)子的有效直徑越小，那么，轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度相對較低，因此螺桿的壽命就相應(yīng)縮短；

2、定子：即螺桿外殼，其內(nèi)側(cè)附著螺旋狀硬質(zhì)橡膠。轉(zhuǎn)子頭數(shù)越多，其橡膠收到的沖刷力也越大，其螺桿壽命較低；

3、萬向軸：螺桿頭數(shù)越大，扭矩也就越大。而螺桿的扭矩全部由萬向軸輸送。螺桿頭數(shù)增多，負(fù)荷增大，其有效使用時(shí)間相對下降。

若螺桿的材質(zhì)一樣，如轉(zhuǎn)子的鋼材、定子的橡膠和萬向軸的強(qiáng)度等。則螺桿頭數(shù)越多，扭矩越大，螺桿的壽命越短。螺桿鉆具的使用條件1、鉆井液:為了提高一次下井連續(xù)工作時(shí)間（MTBF）應(yīng)當(dāng)對鉆井液進(jìn)行有效的凈化，使其具有盡可能低的固相含量，含砂量不大于0.5%。泥漿中固相含量過高，或者含有大量芳香烴類組分，會(huì)影響馬達(dá)的使用時(shí)間。泥漿的PH值最好在8～10.5之間，PH值過低會(huì)對螺桿鉆具ude零件產(chǎn)生破壞作用。

2、井底溫度:常規(guī)螺桿不適合在過高的井底溫度下使用，耐高溫螺桿鉆具、超高溫螺桿鉆具也不適合在較低的井溫下使用3、馬達(dá)流量:螺桿鉆具工作時(shí)，鉆頭的轉(zhuǎn)速與通過螺桿的流量成正比，流量太大，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)速過高，必將減少鉆具連續(xù)使用時(shí)間，流量減少時(shí)，會(huì)造成輸出功率不夠；一旦流量低于推薦流浪下限值的85%，旁通閥就無法關(guān)閉，馬達(dá)不能工作。

如果需要增加泥漿循環(huán)，可以使用中空轉(zhuǎn)子螺桿，是一部分泥漿通過轉(zhuǎn)子的通孔分流，需要注意：使用中空螺桿，必須保證鉆井泵的流量符合規(guī)定要求。并與中空轉(zhuǎn)子所裝水眼匹配，如果流量偏低，將導(dǎo)致馬達(dá)輸出的扭矩嚴(yán)重下降。4、馬達(dá)壓降:螺桿鉆具的馬達(dá)將鉆井液（壓縮氣體）的壓力轉(zhuǎn)換為鉆頭旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。馬達(dá)兩端有足夠的壓降，才能產(chǎn)生所需要的輸出扭矩。

泵壓太低或鉆柱循環(huán)阻力太大，不能保證馬達(dá)工作所需的馬達(dá)壓降，螺桿鉆具不會(huì)正常工作。泵壓足夠時(shí)，馬達(dá)壓降將隨著施加鉆壓的增加而升高，鉆壓進(jìn)一步增大時(shí)，馬達(dá)壓降急劇增加，由于馬達(dá)本身結(jié)構(gòu)的限制，馬達(dá)壓降達(dá)到一定程度后，破壞了定轉(zhuǎn)子間密封腔的密封能力，馬達(dá)被“擊穿”，轉(zhuǎn)速急劇下降甚至停車，地面可以觀察到泵壓升高，引起馬達(dá)失速，馬達(dá)失速是螺桿鉆具使用過程中不允許發(fā)生的，5、復(fù)合鉆進(jìn):復(fù)合鉆進(jìn)是指在使用導(dǎo)向螺桿鉆具鉆進(jìn)同時(shí)開動(dòng)轉(zhuǎn)盤。由于導(dǎo)向螺桿鉆具通常帶有彎接頭、彎殼體或者穩(wěn)定器，鉆頭的偏移距離較大，復(fù)合鉆進(jìn)會(huì)使導(dǎo)向螺桿鉆具和其他井下工具受到很大的側(cè)向力。根據(jù)理論計(jì)算復(fù)合鉆井時(shí)螺桿的極限應(yīng)力是常規(guī)鉆井時(shí)的4倍，因此，開動(dòng)轉(zhuǎn)盤實(shí)施復(fù)合鉆進(jìn)可能引起井下事故，尤其是大角度、大偏移距的鉆具組合，應(yīng)盡量避免長時(shí)間開動(dòng)轉(zhuǎn)盤。6、維護(hù)

凡是在鉆具組合中螺桿鉆具與震擊器（隨鉆或者打撈震擊器）一起使用，只要有過震擊，因?yàn)椴椒チ炕瘜β輻U鉆具的損傷程度，所以起鉆后螺桿鉆具不應(yīng)該繼續(xù)使用。

一般液壓泵功率計(jì)算公式：

N＝Q×P/612×η(kw)

式中：Q——泵流量(L/min)

P——泵工作壓力（kg/cm2)

η——泵的容積效率

一般在0.70～0.80取0.73怎么判斷螺桿是否失效？異常現(xiàn)象可能原因判斷及處理方法壓力表壓力突然升高馬達(dá)失速把鉆具上升0.3—0.6m，核對循環(huán)壓力，逐步加鉆壓，壓力表隨之逐步升高，均正常，可確認(rèn)是失速馬達(dá)傳動(dòng)軸卡死，鉆頭水眼被堵把鉆頭提離井底，壓力表讀數(shù)仍很高，只能提出鉆具檢查或更換鉆頭。壓力表慢慢地增高（不指隨鉆井深度增加而增大的正常壓降）鉆頭水眼被堵把鉆頭提離井底，再檢查壓力，如果壓力仍然高于正常循環(huán)壓力，可以試著改善循環(huán)流量或上下移動(dòng)鉆桿，如無效只得取出修理、更換。鉆探磨損繼續(xù)工作，細(xì)心觀察，如仍無進(jìn)尺，只能取出更換。地層變化把鉆頭稍稍上提，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)壓力損失變化檢查鉆井液流量。鉆桿損壞稍提鉆具，壓力表讀數(shù)仍低于循環(huán)壓力，提出井眼檢查。沒進(jìn)尺地層變化適當(dāng)改變鉆壓和循環(huán)流量（注意必須在允許范圍內(nèi)）。馬達(dá)失速壓力表讀數(shù)偏高，鉆具提離井底，檢查循環(huán)壓力，從小鉆壓開始，逐步增大鉆壓。旁通閥處于“開位”壓力表讀數(shù)偏底，稍提鉆具，起停鉆井泵兩次仍無效，則需要提出井眼，更換檢查旁通閥。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，只能取鉆具，檢查更換。鉆頭損壞更換新鉆頭。螺桿鉆具下井前的地面檢查

1，動(dòng)力鉆具到井后，如果是單彎螺桿鉆具井隊(duì)技術(shù)員要檢查其彎曲角度是否與設(shè)計(jì)相符，彎曲方向是否與定向接頭中的定向鍵在一條直線上，否則量取其角差，井隊(duì)技術(shù)員要檢查其殼體有無變型，彎接頭的.角度是否與設(shè)計(jì)相符，彎接頭中的滑套是否座在滑鍵上。并量其尺寸畫草圖。

2，涂旁通閥連接處外，其他部分的殼體連接均涂有粘接劑，不需要再次緊扣。

3，接好鉆頭后，只許用鏈鉗轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具傳動(dòng)軸，而且只能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以防.止內(nèi)部螺紋松扣，緊扣時(shí)大鉗不得打在本體上。

4，測量軸間隙，上提動(dòng)力鉆具，使其處于自由狀態(tài)，丈量動(dòng)力鉆具細(xì)脖處兩臺(tái)肩距離，其差值大于規(guī)定值時(shí)不得再次下井。

5、查旁通閥:卸掉提升短節(jié)，用錘柄或木棒向下壓旁通閥芯，從上部向旁通閥注請水，此時(shí)旁通閥應(yīng)不漏，水面無明顯下降，松開后閥芯應(yīng)被彈簧彈起復(fù)位，所注清水應(yīng)從側(cè)面各孔流出，即為正常。6、接方鉆桿并下放，使旁通閥位于鉆桿下方便于觀察的地方，開動(dòng)鉆井泵，逐漸提高排量直到旁通閥關(guān)閉。上提鉆具，看鉆頭是否轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)旁通閥處于“關(guān)閉”位置，不應(yīng)有鉆井液從旁通閥孔流出。并觀察立管泵壓。停泵后注意觀察旁通閥是否再次打開，使鉆井液從旁通閥孔排出。（井口實(shí)驗(yàn)的時(shí)候壓力一定要穩(wěn)，螺桿下井前一定要清楚是幾級(jí)馬達(dá)，如果是4級(jí)馬達(dá)，馬達(dá)壓降就是4X0.8=3.2Mpa----3.2X1.3=4.16Mpa，井口實(shí)驗(yàn)時(shí)候馬達(dá)壓降不要超過這個(gè)值，但是也不能太小，馬達(dá)壓降要是太小的話說明定轉(zhuǎn)子磨損的厲害，螺桿的使用壽命短）7、卸下方鉆桿，按設(shè)計(jì)要求組合鉆具，緊好各連接扣下鉆。螺桿鉆具及其組合下井時(shí)注意事項(xiàng)：1、控制下放速度，防止被井眼中的砂橋、井眼臺(tái)肩、套管鞋碰壞。對于深井，下鉆時(shí)根據(jù)井下情況進(jìn)行中途循環(huán)，這樣可以防止鉆頭水眼堵塞。2、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;

螺桿鉆具鉆進(jìn)時(shí)注意事項(xiàng)：

1、鉆頭離井底三米以上開泵，排量由小到大，清洗井底，防止沉沙進(jìn)入螺桿造成沙卡;然后慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，清理干凈后，再把鉆具上提1-3米，校對立管壓力值。

2.鉆頭下至井底，逐漸增加鉆壓，馬達(dá)扭矩增加立管壓.力值也逐漸升高，直至正常值。施加鉆壓不要過猛，鉆具的鉆壓與地層和井深有關(guān)，鉆壓不是監(jiān)測鉆具上作的唯一標(biāo)準(zhǔn)。判斷鉆具是否正常的重要依據(jù)應(yīng)該是泵壓。一般泵壓增加1-2MPa，司鉆應(yīng)勤觀察泵壓變化，從而對鉆具上作狀態(tài)的正常與否及時(shí)做出判斷。

3.鉆頭不在井底時(shí)，如果立管壓力低于計(jì)算值，可能是旁通閥處于“關(guān)位”或鉆桿損壞、井漏等。

4、如果立管壓力高于計(jì)算值，并且側(cè)鉆造成壓力升高的因素已排除，立管壓力仍高于計(jì)算值，則可能是鉆頭水眼被堵或傳動(dòng)軸被卡死。5、使用動(dòng)力鉆具鉆進(jìn)時(shí)加壓要均勻，避免馬達(dá)憋死，造成螺桿提前損壞;如果由于加壓過猛造成泵壓突然升高，要及時(shí)停泵，上提鉆具重新開泵。6、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。7、排量、鉆壓要按照使用手冊的推薦范圍使用；如需要大排量時(shí)，可使用中空馬達(dá);8、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%;四、螺桿鉆具起鉆過程常規(guī)操作：1、起鉆時(shí)，旁通閥處于關(guān)位，允許鉆具中的鉆井液瀉入環(huán)空。通常在起鉆前在鉆柱上部注入一段高比重鉆井液以便管柱內(nèi)的鉆井液及時(shí)排出。2、鉆具提出到旁通閥位置，卸下旁通閥上部接頭，先用清水從旁通閥頂部進(jìn)行清洗，然后使用木棒將閥芯按下，使其暢通無阻。清洗完畢后接提升短節(jié)，提出鉆具。然后測量螺桿鉆具軸向間隙一方法與下鉆前相同。以確定能否再次下井。3、鉆頭放入鉆頭盒內(nèi)，卡牢鉆具外殼，反轉(zhuǎn)鉆頭，把馬達(dá)中殘余的鉆井液從旁通閥排出，卸下鉆頭。4、螺桿鉆具吊裝或下鉆臺(tái)要平穩(wěn)，嚴(yán)防摔落。5、動(dòng)力鉆具放在井場時(shí)，防止廢泥漿或水泥漿進(jìn)入動(dòng)力鉆具內(nèi)，造成動(dòng)力鉆具堵死或卡死。5LZ203Cx7.0-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)55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585psi4.0MPa馬達(dá)最大壓力降824psi5.65MPa工作扭矩4629ft-lb6277N.m最大扭矩6540ft-lb8866N.m功率176hp130Kw工作鉆壓33000lb15T最大鉆壓44000lb20T鉆頭至彎點(diǎn)距69in1752mm鉆具全長299in7600mm5LZ203Dx7.0-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)66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700psi4.8MPa馬達(dá)最大壓力降988psi6.78MPa工作扭矩5555ft-lb7533N.m最大扭矩7847ft-lb10640N.m功率210hp157Kw工作鉆壓33000lb15T最大鉆壓44000lb20T鉆頭至彎點(diǎn)距69in1752mm鉆具全長332in8440mm螺桿最大容許軸向軸承間隙馬達(dá)類型φ73φ89φ95φ105φ120φ165φ172φ197φ203φ216φ244間隙（mm）34445666778復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)螺桿對轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的要求限制彎殼體結(jié)構(gòu)彎角（°）00．250．50．751.001．251．5＞1.5轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速（rpm）≤70≤70≤70≤60≤50≤40≤40禁用直井定向時(shí)螺桿反扭角估算造斜井深(米)0～152152～305305～475475～1524＜1524～全井深估算反扭角-20°-25°-35°-50°10°/彎接頭角度與井斜變化率（直螺桿長7～8米）彎接頭角度120(43/4″)螺桿165(61/2″)螺桿197(73/4″)螺桿井眼尺寸(″)變化率(°/)井眼尺寸(″)變化率(°/)井眼尺寸(″)變化率(°/)1°1°30′2°6″3°30′4°45′5°30′81/2″2°30′3°30′4°30′97/8″2°30′3°45′5°00′1°1°30′2°2°30′63/4″3°30′4°00′5°00′5°45′97/8″1°45′3°30′4°45′5°