螺杆钻具参数的计算_第1页
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文档简介

1、螺杆钻具排量的计算：在井下动力钻具中 ，钻井液总是子上而下刘静马达的，而钻头的工作旋向有总是顺时针旋转，因此，单螺杆钻马达的的转子和定子的旋向是左旋的。钻头的转动来自转子的自转。转子自转r=2，密封线下移z，由此可求出转子的自转一周密封线的下移距离H： 可求的 H=N(N+1)h （1-27） 或 H=NT s =（N+1）Tr （1-28） 若以As表示定子线性包容的面积，Ar 表示转子线型所包容的面积。择流过的面积AG为 AG = As -Ar (1-29)螺杆马达的每转排量q（即当钻头旋转一周，流过马达的液体量）为 q=A H （1-30）将式子（1-28）（1-29）带入（1-30）可

2、得到： q= AG NT s=（ As -Ar ）NT s可见每转排量去、纯粹是一个几何量，它与马达的线型、头数和定子导程有关，式子（1-30）是一个通式。对单头马达，令N=1，结合图1-7.图图1-19、图2-22中的有关参数，可写出 Ar = R2 As= R2+4eDr=R2AG = As -Ar =8eR= 4eDrT s=2h可得出q=16eRh螺杆马达理论扭矩和转速的计算：若设钻头的输出转矩为M，马达入口与出口的钻井液压力差为，忽略马达及钻具传动轴等部件的摩擦，那么，由马达吸收的水马力与其输出功率相等，既 q=M2 则 M=由此同时很容易有每转排量q和输入体积流量Q求的无水利损失下

3、的转速，即理论转速 螺杆钻具轴向力的计算：多线单螺杆钻具螺杆上作用的轴向力，是由于液压降所产生的轴向力和啮合力的轴向分量之和，数值是很大的。精确的计算螺杆工作时所承受的轴向力以正确的选择支承，是提高单螺杆钻具的使用寿命、工作可靠性及能量指标的重要条件之一。图 1.3 中给出单螺杆钻具和螺杆上作用轴向力的简图(略去螺杆本身重量的影响)。作用在螺杆端面上的液体压力降造成轴向力Gp，可按下式计算： 式中De-h螺杆齿的平均直径Dm，它所限制的面积近似地等于啮合线所限制的面积，在该面积上作用有液体压力降。De为螺杆的外径，mm；h 为螺杆的齿高，mm；p 液体的压力降，MPa。作用在螺杆上的理论转矩M由下式确定：（1-8） 式子中：e-偏心距 mm z螺杆的线数（或齿数）Ts-衬套导程式(1-8)的转矩引起从衬套齿边来的法向作用力Nen ，将它分解为啮合力的周向分量Fen和轴向分量Gen。轴向分量Gen 由下式计算： （1-19）式中 在螺杆平均直径上螺旋线的斜角， （1-10）将式(1-8)的转

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