采油作业磨铣及钻塞技术培训.ppt

磨铣及钻塞技术 主讲人：王德金 联系电话Email: 目 录 第一部分 磨铣技术 引言 1、磨鞋的概念与对象 2、磨鞋的作用与分类 3、磨铣操作 4、异常情况的处理 5、磨鞋常见故障 6、磨铣参数的选择 7、磨铣操作要求 8、磨铣施工实例分析 目 录 第二部分 套铣技术 引言 1、套铣的概念 2、铣鞋的作用与分类 3、套铣筒的作用与分类 4、套铣工艺 5、套铣施工实例分析 第三部分 钻塞技术 1、常用钻塞工具 2、螺杆钻具的结构及工作原理 3、螺杆钻具工作特性 4、螺杆钻具分类及应用 5、螺杆钻具使用方法及注意事项 在复杂事故井的处理中，经常遇到鱼顶破碎、形状复杂、 落物卡死或被埋等多种复杂情况。作为下一步处理的过渡工序 或直接处理工艺，必须借助于钻、磨、铣工具来进行处理。所 谓“铣磨工具”,是指各种类型的铣鞋和磨鞋。当落鱼被卡死在 井内,用任何打捞工具都不能解卡时,就要用铣磨工具将落鱼被 卡部分铣磨掉,或将卡在落鱼周围的障碍物铣磨掉,使故障得以 解除。从某种意义上说,铣磨工具是处理复杂事故的最后手段。 因此, 磨铣能否取得成效，关键在于工具的选择是否合理，操 作方法是否得当，对井下异常情况的判断是否准确，采取的措 施是否及时和具有针对性。 引 言 第一部分 磨铣技术 1、磨铣的概念及对象 什么是磨铣 用底部或侧面镶焊有硬质 合金的工具压住落鱼，以动力 钻具或地面转盘为动力，通过 旋转管柱带动工具转动，在钻 压的作用下切削磨碎落鱼或或 将卡在落鱼周围的障碍物铣磨 掉,使故障得以解除一种方法 。 磨铣的对象 磨铣分为正面磨铣和侧向磨铣。其磨铣的对象 主要有：水泥塞、各种水垢、盐结晶、套管卷边和毛 刺、变形套管（打通道）、套管开窗（段铣）、井下 落物、井下工具（如可钻桥塞、浮箍浮鞋等）等。 1、磨铣的概念及对象 2、磨鞋的作用及分类 由于磨铣对象存在多种形态，被磨物的性能差异较大， 有强度较低的水泥塞，也有强度较高的金属物，甚至还有强度 很高的合金钢，为了提高磨铣效率，广大修井工作者经过多年 的探索，开发出多种多样的磨铣工具，在磨铣施工时必须根据 具体情况选用合适的工具。磨铣工具按其外形可分为平底磨鞋 、凹面磨鞋、梨形磨鞋、环形磨鞋（套铣鞋）、尖钻头、牙轮 钻头、PDC钻头、领眼磨鞋、裙边磨鞋、多刃磨鞋等。按耐磨 合金的镶嵌不同又可分为铣鞋和磨鞋。 2、磨鞋的作用及分类 用途：平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨研 井下落物的工具，如磨碎钻杆钻具等落物。 平底磨鞋平底磨鞋 结构：平底磨鞋由磨鞋本体及所堆焊的YD合 金或其他耐磨材料组成。如图。 磨鞋本体有两段圆柱体组成。小圆柱体上部 是钻杆扣，同钻柱相连；大圆柱体底面和侧面 有过水槽，在底面过水槽间焊满YD合金或其他 耐磨材料。磨鞋体从上至下有水眼。水眼可做 成直通式和旁通式两种。 2、磨鞋的作用及分类 操作注意事项：（1）下钻速度不宜太快。（2）作业 中不宜停泵。（3）如果出现单点长期无进尺，应分析原因，采 取措施，防止磨坏套管。（4）对活动鱼顶不以宜使用，以防止 磨鞋带动落鱼向井底钻进，或损坏下面落鱼。 平底磨鞋平底磨鞋 图示为高效平底磨鞋。该磨鞋在不同部位镶嵌 了硬质合金，使易受损部位得到加强，提高了磨 鞋的使用效果。针对桥塞、落井磨鞋磨铣时，磨 鞋内部均布20-30个合金柱，使之产生类似牙轮 式的冲击效果，将落物上的碳化钨颗粒强行从铜 钎料中剥离。 2、磨鞋的作用及分类 用途：凹面磨鞋可用于磨削井下落物以及其他不稳定落物。 如钢球、螺栓、螺母、炮垫子、钻杆、牙轮等。由于磨鞋底面 是凹面，在磨削过程中罩住落鱼，迫使落鱼聚集在切削范围之 内而被磨碎，由洗井液带出地面。 凹面磨鞋凹面磨鞋 结构：凹面磨鞋的底面为530凹 面角，其上有YD合金或其他耐磨材料， 其余结构与平面磨鞋相同。如图8-9所示 。 2、磨鞋的作用及分类 注意事项：（1）在磨削较长落物时（如钻杆、钻铤等）， 容易出现固定部位磨削，当YD合金和耐磨材料全部磨损后，落 物进入工具本体，形成落物与本体之间的摩擦，使泵压上升无 进尺，扭矩下降。此时应上提钻具再轻压，改换磨削的位置。 （2）旁通式水眼容易被泥沙堵死，影响井下作业。除下井前 检查外，在下井过程应分段洗井，一般为400m洗一次井。 凹面磨鞋凹面磨鞋 2、磨鞋的作用及分类 平底磨鞋依其底面上YD合金，和耐磨材料在钻压的作用下， 吃入并磨碎落物，磨削随循环洗井液带出地面。 平底、凹面磨鞋工作原理平底、凹面磨鞋工作原理 操作方法：（1）下井前检查钻杆丝扣是否完 好，水眼是否畅通，YD合金或耐磨材料不得超 过本体直径。 （2）将平底磨鞋连接在工具最下端下井。 （3）下至鱼顶以上23m，开泵冲洗鱼顶。 待井口返出洗井液流平稳后，启动转盘慢慢下 放钻具，使其接触落鱼进行磨削。 2、磨鞋的作用及分类 领眼磨鞋可用于磨削有内孔，且在井下处于不定而晃动的落 物，如钻杆、钻铤、油管等。 领眼磨鞋领眼磨鞋 领眼磨鞋由磨鞋体，领眼锥体或圆柱体两部 分组成。磨鞋体上部为钻杆母扣与钻柱相连， 下部是直径较大的圆柱体，其底面加焊YD合金 或耐磨材料。由于底面平凹不同，故有平底领 眼磨鞋和凹面领眼磨鞋之分。底面中央安装一 锥体或圆柱体，起着导向固定鱼顶的作用。磨 鞋体锥体或圆柱体有水眼，水眼也可做成旁通 式。另外，在平底或凹面加焊的YD合金间留2 4个过水槽，以保证循环畅通。 2、磨鞋的作用及分类 梨形磨鞋可用来磨削套管较小的局部变形，修整在下钻过程 中各种工具将接箍处套管造成的卷边及射孔时引起的毛刺、飞 边，清理滞留在井壁上的矿物结晶及其它坚硬的杂物等，以恢 复通径尺寸。 梨形磨鞋 梨形磨鞋由磨鞋本体和焊接在其上的YD合金组成。磨鞋本体 上部是钻杆母扣同钻具相连接，下部是一段锥体，中部是一段 圆柱。圆柱体上有扶正块，以防作业中严重磨铣套管内壁。沿 轴向有35个过水槽。本体从上到下有直通式或者旁通式水眼 ，以保证洗井畅通。本体上除过水槽及水眼处均堆焊很厚一层 YD合金，焊后略成梨形而得名。 2、磨鞋的作用及分类 工作原理：梨形磨鞋依靠前锥体上的YD合金 铣切突出的变形套管内壁和滞留在套管内壁上 的结晶矿物及其它杂质。其圆柱部分起定位扶 正作用，铣下碎屑由洗井液上返带出地面。 梨形磨鞋 2、磨鞋的作用及分类 用以修整略有弯曲或轻度变形的套管、修整下衬管时遇阻的 井段和用以修整断口错位不大的套管断脱井段。当上下套管断 口错位不大于40mm时，可用以将断口修直，便于下步工作顺利 进行。 柱形磨鞋 柱形磨鞋实质是将梨形磨鞋的圆柱体部分加长的磨鞋，其柱 体部分可以加长到0.52.5m。 2、磨鞋的作用及分类 注意事项：下钻速度应在12m/min之内。有水刹车设备 的应挂水刹车下钻，切忌快速下钻。其害处一会将磨削合金碰 坏及损伤套管，二在发生突然遇阻时会形成卡钻事故，而且难 于处理。下至磨铣井段以上23m开泵洗井，待洗井液返出及 泵压正常后，方能加压进行磨削，洗井液上返速度不低于 32m/min。磨铣时钻压不能超过10kN，应采用低压快转慢放的 操作方法。磨铣过程中若发现扭矩增加，应及时上提钻具再进 行慢放重磨。 柱形磨鞋 2、磨鞋的作用及分类 结构：复式铣锥由四级不同锥度的 锥体组成。最下一级是锥体头部，锥度 20-30，具有底部切削刃，其作用 是引导铣锥前进，防止铣锥提前滑出套 管。第二段锥度6-10，刀刃长度最 长，是磨铣套管的主要工作段。第三段 锥体斜度与斜向器斜度基本相同，其作 用是扩大窗口。最上一段锥度为零，主 要作用是修整窗口。 复式铣锥 2、磨鞋的作用及分类 随着油田开发的不断深化，事故的类型越来越复杂，针对 这些事故开发的铣磨类工具品种也相应多样化。 其它铣磨鞋 2、磨鞋的作用及分类 其它铣磨鞋 领眼楔形铣锥是用来套管打通道（ 3050通径）专用 工具。 锥形铣锥是用来套管打通道的专用工具。 3 3、磨、磨 铣铣 操操 作作 当磨鞋下至鱼顶以上5m处 ，应开泵循环30min以上，然 后启动转盘，缓慢下放管柱 ，开始磨铣时应以较小的钻 压、较慢的转速试磨落鱼， 待磨铣工况稳定后，再根据 井下情况适当的增加钻压、 提高转速。 3 3、磨、磨 铣铣 操操 作作 在整个磨铣过程中都应该像一位老中医 与人诊病一样采用“望、闻、问、切”的方 式，即眼睛时刻盯着指重表，掌握钻压变 化；耳朵听着发动机声音和井下传来的异 常响声；随时了解泵压变化及出口返出情 况，判断钻压的高低与否；在磨铣全过程 必须一手扶刹把、一手扶转盘离合器操作 手柄，及时应对蹩钻、跳钻、憋泵等异常 状况。尤其是在磨铣无进尺时，决不能把 刹车一刹，随它慢慢磨，自己坐在一边休 息。 4 4、异常情况的处理 在磨铣过程中，发生不正常情况时应及时分析原因 ，不能盲目施工。如泵压突然升高或憋泵，就要立即 上提钻具，一直提到泵压恢复正常为止，这是环空碎 屑太多的现象，应停止钻进，循环洗井，清除碎屑， 待井下情况正常后再继续钻进。如井下蹩钻严重，无 进尺，就应考虑环空是否有落物？铣鞋是否脱落？钻 具是否断落？是否在磨铣落鱼本身？应立即起钻检查 ，再决定下一步的措施。 4 4、异常情况的处理 如果泵压突然下降，就应考虑铣鞋是否脱落，钻具 是否有刺漏，如在地面查不出原因，就要起钻检查。 如在磨铣过程中听见井下传来连续不断的异常响声， 就要考虑铣鞋是否被撕裂，应立即减小钻压，降低转 速，轻压慢转进行试磨，如果响声不能消除，就要起 钻检查。磨铣时如果发现转盘转速时快时慢，发动机 声音忽高忽低，就要考虑环空有落物，应停止旋转， 大排量冲洗后再磨铣。 4 4、异常情况的处理 在磨铣过程中经常会遇到无进尺的现象，这种现 象往往与多方面的因素有关，不能一遇到无进尺就起 钻换钻头，应考虑是否是泥包、镜面或鱼顶碎屑过多 等。针对泥包现象应通过大排量洗井，根据泵压变化 情况来进行判断；针对镜面现象可以考虑用顿钻的方 式使磨鞋重新出刃；如果鱼顶上碎屑过多，应加大排 量进行冲洗，将碎屑冲离井底，通过捞杯进行收集， 在冲洗时应不停地活动管柱，也可以采取快速下放的 方式，改变井底液流流动的方式，增加冲洗效果。 5、磨鞋常见故障及原因分析 磨鞋故障类型及表现 中心穿孔：磨鞋中心磨损，形成深坑甚至磨鞋心部被掏空的 非正常使用现象。 “镜面”：磨鞋表面堆焊的合金全部被打掉，使表面形成光滑 镜面，就像麻将里的白板一样，以致于无法正常使用。 掉鞋底：磨鞋的堆焊层从基体金属上脱落，掉入井中。 泥包：磨鞋表面磨损不严重，但使用中磨鞋进尺明显减慢， 磨鞋表面附着泥层，形成泥包现象致使磨鞋不能正常使用。 5、磨鞋常见故障及原因分析 磨鞋故障原因分析 引起磨鞋非正常损耗的原因是什么呢？我们知道，磨鞋的表 面堆焊有一层硬质合金强化材料，相当于一个具有多个刀头的切 削工具。当堆焊面对着落物旋转磨铣时，有大量的硬质合金颗粒 嵌入被铣削的落物中，每颗硬质合金颗粒相当于一个小刀刃。当 硬质合金颗粒切削刃被磨钝时，一方面硬质合金胎体金属受到强 烈的冲刷，使硬质合金逐渐露出；另一方面，硬质合金颗粒内的 压力和应变增加，使其产生裂纹，沿裂纹面又造成一个新的切削 刃。这一过程周而复始，直到全部合金颗粒耗尽为止。 5、磨鞋常见故障及原因分析 磨鞋故障原因分析 从磨鞋工作的过程可以看出，磨鞋在铣削落物时工 况十分恶劣。磨鞋以旋转方式推进切削，需要承受很大 的压力、剪切弯曲力、扭转力，以及周期性或突发性载 荷的作用，同时还要承受瞬时高温的作用。因此，影响 磨鞋非正常损耗的因素很多。但从可控因素来看，应如 何降低磨鞋的非正常损耗呢？这就要求我们必须对施工 参数做出合理的选择。 6 6、磨铣参数的选择 磨铣作业时较高的钻压、不良的循环效 果以及不完善的管柱配备将导致磨铣进尺慢 、铣鞋镜面磨损以及崩齿等非正常损坏。 磨鞋有许用钻压，主要保证磨铣时合金受力控制在强度范 围内。许用钻压的确定与合金性能和铣鞋的结构形式有关。由 于磨铣工况十分复杂，许用钻压通常由试验数据获得或遵从厂 家的推荐数据。过高的使用钻压除可造成合金研磨损坏外，会 产生较大的连续铁屑，引发循环携带问题。大钻压下，被磨铣 的油管一部分不是被磨掉，而是被撕掉，由此产生大量大块铁 屑。这些铁屑由于无法正常循环出井筒而聚集在磨鞋中心，加 剧磨鞋中心磨损直至形成深坑或将磨鞋中心掏空形成穿孔。大 量铁屑参与重复磨铣，还使磨铣工况变得不稳定，出现蹩跳钻 现象，合金受到的冲击变大，合金被击碎脱落，使磨鞋表面形 成镜面。 钻压的选择 6 6、磨铣参数的选择 循环排量的选择 6 6、磨铣参数的选择 磨铣时我们使用的修井液多为清水或采出的污水，携带能 力差，大量铁屑参与重复磨铣，造成磨铣进尺缓慢或无进尺。 如何才能及时地把磨铣产生的碎屑携带出来呢？我们知道，碎 屑排出井口要经过两个过程，第一个过程是使碎屑离开井底， 进入环形空间；第二个过程是依靠液体上返将碎屑带出地面。 因此，磨铣时要使碎屑返出地面或进入随钻捞杯中，就必须使 岩屑举升效率也就是碎屑在环空的实际上返速度与修井液的环 空返速之比大于0.5。其计算公式如下： 6 6、磨铣参数的选择 铣鞋也存在推荐转速，转速值一般也要 通过试验获得。试验数据表明，转速增加 ，磨铣速度将同步增加。当转速达到 100r/ min 以上时，磨铣速度较60r/ min 时提高83 % 。由于修井作业设备的限制， 磨铣推荐转90120 r/ min。分析认为， 虽然转速不影响合金性能，不影响循环效 果，但高转速有利于提高磨铣速度。即在 同样磨铣速度下，提高转速可以相应降低 钻压，有助于保持良好的磨铣工况。 转速的选择 6 6、磨铣参数的选择 磨铣管柱中推荐配备钻铤的目的是增加钻柱稳定性，保持磨 铣工况稳定。那么钻铤连接多少根合适呢？在磨铣过程中，我们 希望中性点始终落在刚度大、抗弯能力强的钻铤上，而不是落在 强度较弱的钻杆上，使钻杆一直处于受拉伸的直线稳定状态，以 免钻杆受压弯曲和受交变应力的作用。因此，钻铤的长度不能小 于中性点的高度，也就是说钻铤的浮重不能小于钻压，这就是所 谓的“浮重原则”。钻铤的长度计算公式为： 6 6、磨铣参数的选择 管柱组合 磨铣管柱中应加装一定数量的沉砂筒，其作用是收集磨铣的 铁屑，提高循环效果。沉砂筒则在以下几种情况下必须配备: 大直径磨管内采用小直径磨鞋进行的磨铣作业； 磨铣处理脆 性材料物或其他易产生大块碎屑的落物；如桥塞、水泥塞、卡瓦 等; 磨铣深度超过 3000 m 的磨铣作业； 循环效果无法 得到保证的磨铣作业。在上述 5 种情况下，如果磨铣管柱中没 有增加足够数量的沉砂筒 ,磨铣时产生的铁屑将无法有效返到地 面。特别在长距离磨铣时，沉积的铁屑将导致蹩钻、跳钻现象的 发生，加速镜面现象的发生。 6 6、磨铣参数的选择 管柱组合 7、磨铣操作要求 新磨鞋入井开始磨铣时,首先要做的工作是小钻压进行修 刀, 修刀后,刀片应呈下“凹”形对油管壁进行切削。 磨铣过程中严格执行相关的磨铣参数,磨铣油管本体时钻 压要小,一般1020 kN,磨铣油管接箍和扶正器时钻压可适当加 大到2040 kN,转盘转速8590 r/min,排量尽量大。 活动钻具和循环是磨铣施工中的重要环节,也是保证井下 安全的主要措施,过多的铁屑易在井内堆积,尤其是在易形成涡 流的地方聚积造成钻具和磨铣工具遇卡,因此正常情况下每磨铣 1 m就上提活动钻具循环1次,同时每个单根磨铣中途和打完后保 证2次大的活动循环,确保井眼清洁。 7、磨铣操作要求 磨铣过程中及时监测扭矩的变化,尽量避免中途停泵, 接单根时速度要快,防止铁屑下沉造成再次开泵时出现憋泵 现象,要加强对设备的检查保养力度,以地面保井下,确保磨 铣工作的连续性。 如果磨铣速度突然变慢,严禁停留在一处长时间磨铣, 以防磨坏套管,可上提钻具适当调整钻进参数。 对返出的铁屑进行地面称重并做好记录,以便根据井 内铁屑的浓度和返出铁屑的形状来分析井下是否出现复杂情 况,正常返出量应达到95%,返出量不正常应停止磨铣,采用大 幅度活动钻具循环、调整钻井液性能,直至正常。 7、磨铣操作要求 全部磨铣结束后,要重新下入一个新磨鞋,从磨铣点开始 一直划眼到井底,因为在磨铣过程中,磨鞋刀片会对外层套管进 行刮碰,套管内壁形成杂乱无章的划痕,光滑的表面变的比较粗 糙,由于套管的磁性作用,一部分铁屑就会吸附在套管壁上,如 不划眼刮掉,将严重影响以后的定向施工。 起钻前要充分循环洗井,待井内铁屑循环干净后方可起 钻。在磨铣段起钻过程中严格控制起钻速度,观察有无遇阻、 遇卡情况,防止受地磁影响套管壁附有铁屑而造成起钻过程中 工具遇卡。防止井内落物,起出磨鞋后,认真分析磨鞋的磨损情 况,对一些技术措施做进一步改进。 7、磨铣操作要求 钻具在井下的长期高速旋转和提拉很容易 造成套管的磨损,将影响下一步施工,甚至会造成 严重的后果。为此采取在井口位置和钻柱中串加 多个防磨接头,每趟钻起出后对其进行检查,看转 动是否灵活,磨损是否严重,并且将位置变换。在 磨铣过程中,如发现磨速很慢或无进尺,要勤上提 活动钻具,采取改变参数的办法处理,不得在某一 处长时间转动,以免磨鞋刀片把外层套管磨穿。 8、磨铣实例分析 情况简介：该井曾下入两个可 钻式桥塞进行卡封层，现因生产 需要，需对1、11号层进行压裂， 井段1121.4m-1212.4m。原井内两 个桥塞影响施工，需进行钻磨处 理。 8.1 湾102x1 8、磨铣实例分析 8.1 湾102x1 磨铣施工 存在的问题及难点 磨铣时应选用何种结构形 式的磨鞋？是平底、凹面还 是五刃磨鞋？是中心带水眼 还是不带水眼？ 如何有效清除磨铣过程中 产生的碎屑？ 第一个桥塞卡瓦牙被磨掉 后，其残体下移落在第二个 桥塞面上造成跟转现象时， 怎么办？ 8、磨铣实例分析 8.1 湾102x1 现场施工情况：该井首次下来118mm五刃磨鞋（中间带水眼） 进行磨铣，磨铣4小时，无反扭，无明显进尺，出口无铁屑，泵 压无变化。提出管柱后发现五刃磨鞋底部有一圆形凹槽，槽深 2mm，中心水眼处有一柱形磨痕，据分析为桥塞与丢手连杆进入 水眼所致。改下凹面磨鞋磨铣，进尺6m。下强磁打捞碎屑，捞 出部分卡瓦牙；随后下入 118mm平底磨鞋将桥塞推至1340m， 满足了压裂需要。 磨铣效果分析：第一次下入中间带水眼的 五刃磨鞋从磨铣效果上来看并不理想。这 主要是因为桥塞是一实心体，磨铣时自外 而内磨鞋线速度渐趋于零，造成张力棒部 位顶在磨鞋中心，使得磨铣无进尺。 8、磨铣实例分析 8.1 湾102x1 磨铣效果分析：该井无论是在磨铣过程中还是在强磁打捞过 程中管柱结构中均下入了打捞杯，有效地清除了磨铣的碎屑， 为后续磨铣施工创造了有利条件。由此可见，随钻捞杯是磨铣 施工管柱结构不可或缺的工具。 磨铣施工管柱中在近钻头附近连接了 扶正器，使磨鞋始终处于居中磨铣，消 除了偏心影响，同时也对套管起到了一 定的保护作用。 8、磨铣实例分析 情况简介：该井在挤水泥 封窜时造成卡钻事故。用套 铣筒套铣时又发生了套铣筒 撕裂，铣牙落井事故。 8.2 韦5-27 1、什么是套铣 用底部镶焊有硬质合金的环形工具罩住落鱼，以动 力钻具或地面转盘为动力，旋转管柱，铣去落鱼与套管 环形空间的卡阻物，达到解卡目的的一种方法。 套铣的作用 它可以套铣环空间的水泥、坚硬的沉沙、石膏及碳酸 钙结晶、封隔器及环空间的小件落物等。套铣工具一般由 套铣鞋和套铣筒组成，套铣鞋又叫套铣头或空心磨鞋。 第二部分 套铣技术 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的结构 ： 铣鞋呈环形结构，上有螺纹与铣管或钻柱连结，下有铣 齿用来破碎地层或清除环空堵塞物，其结构形式多种多样。 套铣鞋的分类 ： 套铣鞋按其与套铣筒的连接形式可分为：(1)整体形： 即将套铣鞋与套铣筒焊接为一整体，或直接在套铣筒底部 加工套铣鞋。这种形式的套铣鞋强度大，不易产生脱落， 因而一般多用于深井。 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： (2)分离型：即将套铣鞋与套铣筒用丝扣连接，其连接 丝扣为双级同步螺纹。这种型式加工更换方便，但其强度 较低，不能承受较大的扭矩，因而只适用于浅井。 分离型套铣鞋 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： 套铣鞋按其齿形可分为：(1)锯齿形：其铣 齿是直接在套铣鞋的本体上加工而成的，然后经 过湛火处理或在其上敷焊上硬质合金。适用于钻 除较软或易被水流冲散的环空堵塞物，如砂卡、 垢卡、盐卡及胶皮等；也可以用来套铣一些较软 的金属落物，如铅等。 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： (2)矩形齿：套铣头与落物结合强度较高， 适用于套铣环空为金属或其他硬质落物的作业。 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： (3)波浪形：适用于套铣封隔器、桥塞和环空为金 属落物的作业。与矩形齿相比较，磨铣齿相对较小，但 循环空间相对较大，能较容易的冲洗出磨屑。 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： (4)平头齿：适用于套铣环空尺寸较大，且落 物为一般金属质落物的作业。 平底套铣鞋 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： 套铣鞋按其本身结构又可分为： (1)底部单向磨铣型：铣鞋本身只在其底部镶焊有切 削的合金材料，对其底部进行磨铣。 (2)底部及内孔双向磨铣型：除在底部外，还在内腔 加焊有切削的合金材料，因而不但有底出刃还有内出刃，除 了对底部切削之外，还可以向内磨削。 底部单向磨铣型 底部及内孔双向磨铣型 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： (3)三向磨铣型：除底部和内孔焊有切削的合金材料 外，还在铣鞋母体外圆加焊一定的合金材料。这种磨鞋的 底部、内孔与钻部三向出刃，能在三个方向切削。 三向磨铣型 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： (4)内铣鞋：由接头和铣鞋体构成。主要用来修理被破坏 的鱼顶，如被顿坏损坏的油管、钻杆本体等。按其内部结构 分为内齿铣鞋和YD合金焊接式内铣鞋两种。内齿铣鞋的内腔 呈喇叭口形，加工有细密的长条形切削齿，其铣齿经渗碳 淬火处理，硬度较高，能对鱼顶进行修整，并作为洗井液的 过流通道。 2、套铣鞋的作用及分类 套铣鞋的分类 ： 内齿铣鞋由于其铣齿表面仅作渗碳淬火处理，受 其渗碳层厚度及淬火硬度的限制，切削性能及强度均 比较低，而且加工难度又大，不如YD合金焊接式内铣 鞋优越，正逐步被其取代。 YD合金焊接式内铣鞋 3 3、套铣筒的作用及分类、套铣筒的作用及分类 套铣筒的作用 ： 套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具，其功能 除旋转钻进套铣之外，还可用来冲砂、冲盐、热洗 解堵等作用。 3 3、套铣筒的作用及分类、套铣筒的作用及分类 我油田常用套铣筒 ： 井下作业中常用的为无接箍铣管，一端为公螺纹，一端为母 螺纹，扣型为双级同步螺纹，具有强度高、上卸快的特点，因 没有内外台肩，可以利用有限的环形空间。表上列出了套铣管 的型号及其主要参数。事实上，在修井作业中，常用的套铣管 有114mm、116mm、118mm三种。 4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 套铣的操作方法与磨铣基本相 同，但是前者为环形切削，后者为整 体磨铣。我们知道，线速度等于转速 与半径的乘积，相比较而言，在同一 转速下，套铣切削速度快，产生的碎 屑少，但是，进行套铣作业时存在着 两个环空，即套铣筒与套铣之间的环 空和落鱼与套铣筒之间的环空，且套 铣筒直径大，长度长，与环空间隙小 ，不利于碎屑的返出，在井下容易形 成卡钻事故。 转速与半径关系示意图 套铣示意图 4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 而磨铣时自外而内磨鞋的线速度 逐渐减小，中心处为零，当落鱼中心 为实心的金属物或有从落鱼上撕落的 大块颗粒时，就会造成顶心现象，磨 铣进尺缓慢或根本无进尺，在磨铣时 会产生大量的碎屑，如果修井液性能 不良或循环排量跟不上，造成碎屑的 重复研磨，有时甚至会发生卡钻事故 。因此，在处理井下事故过程中，应 坚持“能捞不套、能套不磨”的原则， 不到万不得已，决不轻易采用套、磨 铣的方式。 4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 4.1 套铣前应做的工作 井下事故处理必须是越处理越简单，落物越少，不能越处 理落物越多，越复杂。套铣作业是一项高风险作业，一旦出 现卡钻、断钻、铣鞋脱落，处理起来将相当棘手。因此，套 铣前应做好以下几方面的工作： (1)查清井况： 4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 4.1 套铣前应做的工作 (2)正确选用工具：选择合适的套铣工具是成功的关键之 一。必须考虑套管规范、鱼头尺寸、形状、工具下井的安全 性、可靠性等。 (3)做好套铣前准备工作：A、套铣管下井前，应保证设 备的性能完好，仪表准确灵敏。 B、用不小于套铣筒外径且长度不小于1200mm的通井规进 行通井。当需要下入多根套铣筒时，应根据井筒的最小曲 率半径确定套铣筒的最大长度。参考算法如下： 4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 4.1 套铣前应做的工作 4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 4.1 套铣前应做的工作 做好套铣前准备工作： C、下井前要测量套铣管外径、内径和长度，并做 好记录。 D、套铣管管体及螺纹应严格检查、探伤。 铣鞋、 转换接头及其附助工具应严格检查，并做好记录。 E、井漏时，应堵住漏层再进行套铣作业。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介：该井于2008年压裂时， 发生砂堵现象，现场采用了正反洗井 的方式，均未能打通 。后采取油管 内下电热杆冲砂解堵，大力上提、悬 吊解卡无果。 井下管柱结构：N8073mm油管201 根+73mm油管短节一根0.53m+变扣 接头一只+Y531-114压裂封隔器（封 隔器卡点：1931.51m）。 油井基本数据：井斜500/1824.55m, 灰面2010.99m。 5.1 杨10-2井 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工简况：该井先后采用了爆炸切 割技术、套铣倒扣打捞、震击解卡， 顺利捞出了井下全部落鱼。 5.1 杨10-2井 存在问题及原因分析：该井在套冲 后套铣筒放不到套铣的最大深度。这 主要是由于该井井斜大，套冲时采用 的是正冲的方式，液体的携带能力不 足以将砂子带出至地面，在套管壁上 形成砂床所致。因此，在后来的施工 中，吸取教训，当正冲到底后，采用 不停地活动管柱，破坏砂床的形成， 防止卡钻，当砂子冲出地面后，改正 冲为反冲，彻底地将砂子冲出。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介:2009年12月4-5日捞桥塞 遇卡，反复活动无效，最大负荷620kN ；上提负荷至400kN正转管柱115圈后 负荷降至320kN，起出管柱发现桥塞捞 矛从根部断开。 5.2 永X22-1井 油井数据：最大井斜：410/2625m； 人工井底：3723.1m。 井下情况描述：井筒内无管柱，桥 塞位置：3646.23m。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工简况 ：该井先后经过了6 次套铣，两次母锥打捞，捞出了桥塞 残体，恢复了油井的正常生产。 5.2 永X22-1井 施工参数：钻压1020KN，转速 7090r/min，泵压812MPa，排量 450L/min。 施工管柱结构：118mm套铣筒 1.53m（内径95mm，接头0.18m，有效 齿0.04m）+73mm正扣钻杆短节 0.91m+115mm收集器+正扣钻杆至井 口) 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 存在问题及原因分析 ：A、该井在套 铣过程中收集器以下部分管柱落井，根据 次日打捞结果来看，造成本次事故的主要 原因为收集器加工质量问题。由于井较深 、井斜大，当收集器落井后，管柱质量较 轻，地面指重表没有显示，工作人员无法 从悬重或钻压上判断出来，误以为没有进 尺的原因是钻压被摩阻所抵消，因此反复 划眼、加压、提转速，结果造成底部钻铤 丝扣损坏。 5.2 永X22-1井 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 存在问题及原因分析 ：B、该井下118mm环 形磨鞋1.50m自3646.55 m磨铣至3646.93m后，2小时无进尺 ，在3645m-3646.93m反复划眼，拟清除井底碎屑，调整磨 铣参数。于是，启动转盘，下放管柱，当工具接触鱼顶时 ，听到自井底传出异常响声，发动机声音有增大的趋势， 停钻后，反扭矩增大，起钻，管柱被卡。从施工过程及处 理结果来看，本次卡钻主要是因为井底碎铁块多，当碎块 被水流冲起后，卡在套铣筒与套管环空之间所致。因此， 在以后的施工中，为避免类似事故的再次发生，建议在启 动转盘磨铣之前，应大排量冲洗井底，并伴以不停地上下 活动管柱；在将井底的碎屑冲离井底后，将套铣工具停在 鱼顶以上进行循环，为活动管柱留下一定的空间。 5.2 永X22-1井 铣鞋磨损情况 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 存在问题及原因分析 ：QSA型桥塞为不可钻式， 从桥塞的结构以及以往经验来看，采取套铣的方法是可行的。 但是，由于本井较深、井斜较大，管柱结构不合理(钻铤少，底 部钻杆受压弯曲，磨损严重)，以及前期出现的收集器折断，造 成一块铣鞋牙落井事故，为后期的处理带来了不便。因此，在 类似的事故处理中，首先要保证工具的质量；其次要有足够的 提供钻压的钻铤，套、磨铣管柱结构应根据井筒结构情况确定 防磨扶正器的位置和数量；第三，在选择套铣工具时，应按套 铣筒内径从小到大的原则进行选择套铣筒；第四，应采取套铣 、打捞相结合的方式处理桥塞。在打捞时最好采取分段打捞， 即套铣至桥塞锁套，应选择短鱼顶捞筒或液压碎块打捞器将锁 套捞出；然后根据套铣情况，选择母锥打捞锥体部分，选择短 鱼顶捞筒打捞芯轴部分。 5.2 永X22-1井 捞出的桥塞残体 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介:该井采用光油管(下深： 1593.41m)挤灰封堵Ef17-12号层，发生工程 事故，后采用反扣钻杆倒扣打捞，捞出井下 油管157根。经小修队套铣、倒扣作业，捞 出油管1根，后虽多次磨铣、套铣进尺无进 尺。 5.3 庄2-12井 井下情况描述：鱼顶位置：1523.90m， 为自下而上第8根油管残留部分（计算为： 1.44m）。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工过程：该井先后经过套铣、倒扣 打捞、磨铣等施工，顺利捞出了井下全部 落鱼。 5.3 庄2-12井 套铣施工中存在问题：该井先用强磁 打捞器清理了鱼头上的碎屑，然后下入2 根套铣管进行套铣，2根套铣管铣进后， 又连续下入4根套铣管进行套铣，当时钻 压20-40kN。当套铣总进尺达32.24m时， 井下传来异常响声，且管柱有卡钻现象， 起钻发现第三根套铣筒上接头被第二根套 铣筒下接头撑破，且套铣头严重缺损。 损坏的套铣管 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 原因分析：之所以造成铣鞋与铣管 的损坏，分析认为主要有以下几方面的原 因：套铣管串结构不合理，套铣管连接 过多；铣鞋内径小，尤其是在套铣遇到 油管接箍时，油管接箍不能顺利通过铣鞋 ，因此套铣时油管接箍被切削掉一层外皮 ；套铣时加钻压过大是引起套铣管被胀 大的主要原因；油管帖边，套铣时总是 要铣去部分油管皮，这从后来打捞上来的 油管可以看出来。 5.3 庄2-12井 损坏的套铣管 捞获的油管 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介:该井于2008年压裂后， 放喷 无压力，投55mm钢球，最大打压36Mpa平衡 阀未打开，上提管柱430KN未解卡；下射孔 枪于1901m处遇阻，后在18901m处射2孔， 活动解卡无效；油套正反打压12Mpa油套不 连通，上提管柱450KN未解卡。 5.4 安23井 井下管柱结构：89mm油管1976m+平衡 阀+Y531-114压裂封隔器（卡点1976.86m）+ 油管短节1.0m。E1f224-5号层存在漏失。 油井数据：人工井底：2128m ,最大井 斜：180/2163m,造斜点：710m。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工过程：该井先是用 48.3mm油管冲洗89mm油管内 腔，结果造成小油管卡在89mm 油管内。随后采取倒扣打捞出砂 面以上油管，下入118mm套铣 筒进行套冲、打捞，捞出Y531封 隔器以上全部油管，后因封隔器 落至生产层位以下，满足了生产 条件，不再进行打捞。 5.4 安23井 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 套铣施工中存在问题及原因分析：该井在套铣过程中 曾发生了套铣鞋脱落落井事故，而且套铣筒接头处被胀成喇叭 口形，据分析，主要是钻压过大所致(钻压高达70kN)。在随后 打捞油管时，套铣鞋本体随油管一起被带出，而堆焊的合金材 料却落井了井中，为后面的施工带来了极大的不便。好在该井 卡钻介质为压裂砂，能被水流冲散，对油管的套铣基本不产生 影响。但是，如果要将封隔器打捞出来，将会带来很大的困难 ，即使捞住了封隔器，也往往会因为铣鞋脱落的钨钢块的原因 而造成卡钻。 5.4 安23井 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 油井概况:A4井井深3113.0m ，斜度 59。为了 对该井 H3 、H6 、H7层实施分层开采 ,完井时下入2 个永久式封隔器。 5.5 A4井套铣桥塞 施工简况：在打捞堵塞器过程中，发生了管柱断落事故， 造成油层通道被堵死。为了能打通H7层生产通道 ,须对丢手管 柱进行切割及套铣封隔器。在组织对丢手管柱中封隔器进行套 铣作业过程中，最初采用了加大钻压和排量的套铣作业方式 , 其作业参数为: 钻压 21.56 39.20 kN，转速70100r/min， 排量1080 1620L/ min ;泵压5.08.0 MPa。当215.9 mm铣鞋 在244.47mm井眼中对“D ”型永久式封隔器进行套铣到封隔器 鱼顶以下15cm 时,再无进尺 ,套铣失败，起钻发现铣鞋的钨钢 块脱落。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 套铣失败的原因分析：钻压与转速的影响：钨钢块和 铣鞋本体是采用焊接形式连接的,焊接后焊缝难免存在着一些 微小气眼,焊接部位材料强度最为薄弱 ,因此 ,当套铣钻压过 大时,靠在套管倾斜部位的铣鞋底部受力最大 ,钨钢块被压裂 、脱落;当转速较高时,铣鞋底部接触面产生很大的冲击力而造 成断齿 ,并在重换铣鞋套铣时又造成掉落的钨钢块互磨 ,出现 无进尺现象。 5.5 A4井套铣桥塞 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 套铣失败的原因分析：泵压与排量的影响：在钻压增大 并且排量很高的情况下 ,套铣时泵压会升高。另外 ,铣鞋内径为 188.7mm ,套管内径为220.5mm ,因此套铣封隔器时铣鞋自然漂移 , 偏磨所产生的扩眼间隙较小,这会造成憋压而使管柱产生上下跳动。 过去往往认为,排量增大 ,其对套铣残物的携带能力就会加大,这是 因为忽略了泵压对套铣造成的危害上顶力。在一定钻压下 , 排量提高,泵压随即升高;泵压升高后 ,会对套铣工具变扣内平台肩 产生一定的上顶力;泵压越高,上顶力越大。在此情况下 ,整个钻具 底部就会产生轴向冲击震动 ,俗称跳钻。由于此次套铣井深2445m处 斜度达 25.6,在高转速的前提下上述现象不易显示到井口,其危害 是铣鞋脱离套铣接触面 ,造成套铣无进尺 ,钻压不稳定。 5.5 A4井套铣桥塞 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 处理措施：将报废的铣鞋改造成反循环冲洗工具,即 在其一侧开口(上部宽80mm ,下部宽120mm ,高155cm),并实施 套铣作业。 5.5 A4井套铣桥塞 用淡水和 CMC 调配成粘度为 100mPas 的胶液替出全 井筒完井液 ,冲洗工具下探鱼顶后上提2m ,在不加压的情况以 泵压12MPa 、双泵排量2160L/ min 进行大排量反循环,然后 冲洗工具慢慢加深,套入“D ”型封隔器内15cm；改变流体方 向,使底部不开口处的脏物充分冲洗到仅有的一个侧出口部位 ，并随同开口部位的大钨钢块直接反出地面。 5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 处理措施：在不停泵的情况下将钻具上下移利用工具 底部尖齿冲击压实的脏物 , 每次约 30 min;然后上提钻具到 鱼顶以上;旋转 90,改变开口方向,再重复进行几次；冲洗工 具底部割成齿状 ,因此不能加压 ,不能接触底部进行旋转，使 各个方位的大钨钢块充分携带出,待清除井底脏物后起钻 ,至 此清除井底碎块工作结束。 5.5 A4井套铣桥塞 改变套铣参数，重新套铣：钻压:9.814.7kN ; 转速 :4050r/min ; 排量:720900L/ min ;套铣后下入卡瓦打捞 筒捞出了封隔器的残体。 1、钻塞工具的分类及作用 第三部分 钻塞技术 尖钻头：尖钻头是修井作业中常用的一种简单工具，用来钻 水泥塞、冲钻砂桥、盐桥、刮去套管壁上脏物和硬蜡与某些矿 物结晶。 1.1、普通尖钻头：由接头、钻头体与磨铣材料焊接而成，如 图8-1所示。可根据不同需要，制作成不同尺寸的尖钻头，也 可以在尖钻头体部加焊YD合金焊料，以加大外径尺寸。 尖钻头由于本身的结构限制底部承压面积较小，所 以不能使用较高的钻压和较高的转速。尤其在某些特 殊情况下使用油管作钻具时更应注意，决不能以大钻 压追求进尺速度。钻水泥塞时，选用的钻压根据经验 一般以515KN为宜。 1、钻塞工具的分类及作用 十字尖钻头 是由尖钻头发展而来的。钻头体断面呈十字形，目 的是增加钻头底部的承压面积，以保证钻头的平稳钻 进。这种钻头多用于下衬管后钻水泥塞时，钻开喇叭 口处的水泥等特殊要求的情况下，若另外再加上一套 扶正器装置，可保证不伤害衬喇叭口。 1、钻塞工具的分类及作用 偏心尖钻头 是尖钻头的另一种变种，结构如 图所示。其特点是钻头体偏靠一边， 成不对称形体。 偏心钻头主要利用其偏心部分旋 转所起的凸轮作用，来扩大侧钻中的 井眼，清除套管壁上的水泥块、铁锈 及矿物结晶等残留物，因而偏心钻头 在施工中应采用低钻压、高转速划眼 钻进的工作方式，以达到扩眼与清扫 的目的。 1、钻塞工具的分类及作用 尖钻头工作原理 尖钻头在钻压作用下，钻头尖部吃入水泥等被钻物 ，再通过旋转，使吃入部分在周围方向进行切削，逐步 将被钻物钻去。 操作方法及注意事项：在以上几种尖钻头变种中，均有一个共同 的特点即是井底的接触面大，无滚动摩擦，全是吃入切削，因而 所需的扭矩均较大，所以在操作中除偏心钻头外，均应使用低压 慢转的技术参数。例如在5in系列套管中，钻压不应超过3KN，转 速不超过70r/min，否则钻具磨损严重。丝扣不宜过紧，以致使 卸立柱时增加困难或损坏工具设备。 1、钻塞工具的分类及作用 刮刀钻头 刮刀钻头除有尖钻头的作用外，还有刮削井眼、使井壁光洁 整齐的作用，可用于衬管内钻进、侧钻时钻进（可以破坏侧钻时 形成的键槽）或对射孔炮弹垫子的钻磨等。 工作原理： 与尖钻头基本相同，只是刮刀钻头的刮刀体比尖钻头长，因 而旋转后刀体所形成的圆柱体空间比尖钻头长，因而能较好的修 整所钻出的长眼。 1、钻塞工具的分类及作用 刮刀钻头 刮刀钻头与尖钻头基本相同，都是由接头与钻头体焊接而成 ，只不过其底部是刀刃形而不是尖形。因其形状不同，又有鱼尾 刮刀钻头和三刮刀钻头。若在刮刀钻头的头部增加一段尖部领眼 ，称其为领眼钻头。尖部领眼的重要作用之一是使钻头沿原孔眼 刮削钻进。 1、钻塞工具的分类及作用 三牙轮钻头 修井作业中，三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥 和各种矿物结晶的工具。 当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交与一点时，钻头旋转 ，带动三只牙轮绕自身锥体母线相对井底做滚动运动，锥体上的 牙齿依次对井底进行碾压破碎。当三只锥形牙齿中心线与钻头中 心线相互错开时，每只牙轮除滚动运动以外，还有进给运动，这 时牙齿对井底同时产生碾压、破碎、与切刮作用，将地层逐步破 碎。 1、钻塞工具的分类及作用 三牙轮钻头 修井作业中，三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥 和各种矿物结晶的工具。 当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交与一点时，钻头旋转 ，带动三只牙轮绕自身锥体母线相对井底做滚动运动，锥体上的 牙齿依次对井底进行碾压破碎。当三只锥形牙齿中心线与钻头中 心线相互错开时，每只牙轮除滚动运动以外，还有进给运动，这 时牙齿对井底同时产生碾压、破碎、与切刮作用，将地层逐步破 碎。 1、钻塞工具的分类及作用 三牙轮钻头 操作方法及注意事项：1）用钻头规测量钻头尺寸并配好连接接 头。2）下井前，地面检查每只牙轮是否转动灵活，有无较大的 松旷。用手转动牙轮，并在巴掌与牙轮结合缝隙处注机油，然后 在接头丝扣处涂丝扣密封脂，接上钻具下井。3）下至井底前开 泵循环洗井并启动转盘，待转盘运转平稳后，再缓慢下放、冲净 井内沉砂。4）逐步向钻头施加钻压，钻水泥塞时钻压为钻头尺 寸（in）（0.5-0.8）KN，不宜太大，否则有可能使钻头变形或 致使牙轮脱落。5）选用适当的转速，钻水泥塞时一般用50- 70r/min较为适合。 2、螺杆钻具的结构及工作原理 螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能 量转换装置。广泛应用于定向钻井、修井、侧钻井施工 等。具有结构简单、过载性能好、在小尺寸时能得到较 大的扭矩和功率，小流量工作时转速较低，钻头寿命较 长。 2、螺杆钻具的结构及工作原理 螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装 置。广泛应用于定向钻井、修井、侧钻井施工等。具有结构简单 、过载性能好、在小尺寸时能得到较大的扭矩和功率，小流量工 作时转速较低，钻头寿命较长。由四个部件组成，从上至下依次 为：旁通阀总成绩；马达总成；万向轴总成；传动轴总成。 2.1螺杆钻具结构及工作原理 2、螺杆钻具的结构及工作原理 它是螺杆钻具的辅助部件，其作用是 在停泵时钻柱内空间与环空连通，以避 免起下钻和接单根时钻柱内钻井液溢出 污染钻台，影响正常工作。由阀体、阀 芯、弹簧和筛板组成。开泵时液体压力 迫使阀芯向下运动，造成弹簧压缩并关 闭阀体上的通道（一般有5个沿圆周均匀 颁的通道孔，内装筛板过滤异物），此 时螺杆钻具可循环钻井液或正常钻进。 停泵时，液体压力消失，被压缩的弹簧 上举阀芯，旁通阀开启，使钻柱同内空 间与环空连通。 2.1 旁通阀 2、螺杆钻具的结构及工作原理 是螺杆钻具的动力部件，马达总成实际上是由转子和定子两 个基本部分组成的单螺杆容积式动力机械。转子是一根表面镀有 耐磨材料的钢制螺杆，其上端是自由端，下端与万向轴相连。定 子包括钢制外筒和硫化在外筒内壁的橡胶衬套，橡胶衬套内孔为 一个螺旋曲面的型腔。 2.2、马达总成 2、螺杆钻具的结构及工作原理 转子与定子相互啮合，用两者的导程差而形成螺旋密封腔， 以完成能量转换。由于万向轴约束了转子的轴向运动，所以高压 液体在流过马达副时，不平衡的水压力驱动转子作平面行星运动 ，转子的自转转速和力矩经万向轴传递给传动轴和钻头。定子衬 里一般采用丁腈橡胶，具有一定的耐温性能和抗油性能，在水基 钻井液和水包油中使用良好。但在深井或地温梯度高的水平