定向井工具介绍

1、confidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidential一、螺杆一、螺杆二、扶正器二、扶正器三、无磁钻铤三、无磁钻铤四、定位接头四、定位接头五、浮阀五、浮阀六、震击器六、震击器七、钻杆、加重钻杆七、钻杆、加重钻杆八、短钻铤八、短钻铤九、弯接头九、弯接头十、其它定向工具十、其它定向工具confidentialconfidential螺杆主要组成部分：螺杆主要组成部分：confidentialconfidential螺杆外型结构：螺杆外型结构：confidentialconfidential 螺杆钻具是以泥浆作

2、为动力的一种井下动力钻具。螺杆钻具是以泥浆作为动力的一种井下动力钻具。 螺杆工作原理：泥浆泵产生的高压泥浆流，经旁通阀进入螺杆时，转螺杆工作原理：泥浆泵产生的高压泥浆流，经旁通阀进入螺杆时，转子在压力泥浆的驱动下，绕定子的轴线旋转，马达产生的扭矩和转速，通子在压力泥浆的驱动下，绕定子的轴线旋转，马达产生的扭矩和转速，通过万向轴和传动轴传递给钻头，来实现钻井作业。过万向轴和传动轴传递给钻头，来实现钻井作业。 旁通阀结构及工作原理：旁通阀结构及工作原理： 旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻时位于旁通位置，下钻时允许环空的泥浆由旁通阀阀体侧面的阀口孔流向时位于旁

3、通位置，下钻时允许环空的泥浆由旁通阀阀体侧面的阀口孔流向钻杆钻杆( (钻具钻具) )内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧面的阀口流入环空，内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧面的阀口流入环空，减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及压力达到一定值时，旁通阀关闭，泥浆减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及压力达到一定值时，旁通阀关闭，泥浆流经马达，将泥浆能量转换为机械能。流经马达，将泥浆能量转换为机械能。 confidentialconfidential 马达总成的结构及工作原理：马达总成由转子和定子两部分组成。定马达总成的结构及工作原理：马达总成由转子和定子两部分组成。定子与转子之间形成若干个密封腔，在泥浆动力

4、作用下，密封腔不断的形成子与转子之间形成若干个密封腔，在泥浆动力作用下，密封腔不断的形成与消失，完成能量交换从而推动转子在定子中旋转。马达可形成几个密封与消失，完成能量交换从而推动转子在定子中旋转。马达可形成几个密封腔就称几级马达。腔就称几级马达。confidentialconfidential万向轴总成的工作原理：万向轴总成的工作原理： 万向轴总成位于转子下端，其作用是把马达产生万向轴总成位于转子下端，其作用是把马达产生的扭矩和转速传递到传动轴上。由于转子作的是偏心的扭矩和转速传递到传动轴上。由于转子作的是偏心运动，因此要求万向轴具有较好的挠性功能，能将偏运动，因此要求万向轴具有较好的挠性功

5、能，能将偏心运动转换成传动轴的定轴转动。将马达的旋转动力心运动转换成传动轴的定轴转动。将马达的旋转动力（扭矩和转速）传递给钻头，同时承受钻压所产生的（扭矩和转速）传递给钻头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。轴向和径向负荷。confidentialconfidential扶正器作用扶正器作用 在现场作业中，无论是在转盘钻具组合中，还是在在现场作业中，无论是在转盘钻具组合中，还是在导向钻具中，扶正器都具有很大的作用。导向钻具中，扶正器都具有很大的作用。 在增斜钻具组合和降斜钻具组合中，扶正器起支点作用，在增斜钻具组合和降斜钻具组合中，扶正器起支点作用，通过改变扶正器在下部钻具组合中的位置，可改

6、变下部钻具组通过改变扶正器在下部钻具组合中的位置，可改变下部钻具组合的受力状态，从而进行增斜、稳斜或者降斜来达到控制井眼合的受力状态，从而进行增斜、稳斜或者降斜来达到控制井眼轨迹的目的轨迹的目的, ,还可以增加下部钻具组合的刚性，修整井眼，防还可以增加下部钻具组合的刚性，修整井眼，防止粘卡等。止粘卡等。ID 扶正器 Stabilizerconfidentialconfidential扶正器作用扶正器作用 尽可能多的使用转盘扶正器钻具组合来进行轨迹控制。尽可能多的使用转盘扶正器钻具组合来进行轨迹控制。在造斜段结束之后，并在需要稳斜和降斜的时候，仍然使用在造斜段结束之后，并在需要稳斜和降斜的时候，

7、仍然使用转盘钻进来完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具转盘钻进来完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控制：进行控制：(1)(1)使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时，改用使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时，改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜；动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜；(2)(2)转盘钻扶正器组合不能控制方位，而且在钻进中常常出现方转盘钻扶正器组合不能控制方位，而且在钻进中常常出现方位偏差。位偏差。 当井眼方位有较大偏差，有可能造成脱靶时，必须当井眼方位有较大偏差，有可能造成脱靶时，必须使用动力钻具造斜工具来完成扭方位。使用动力钻具造斜工具来完

8、成扭方位。ID 扶正器 Stabilizerconfidentialconfidential此类工具不能用于改变井眼方位，仅能在已有一定斜此类工具不能用于改变井眼方位，仅能在已有一定斜度的井眼内改变井斜，即进行增斜、降斜或稳斜。度的井眼内改变井斜，即进行增斜、降斜或稳斜。 此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤部分，巧妙地使用扶正器，得到各种性能的组合。部分，巧妙地使用扶正器，得到各种性能的组合。 confidentialconfidential 2020世纪世纪8080年代以来，国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。年代以来，国内外对扶正

9、器钻具组合的研究逐步深入。运用数学、力学和计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横运用数学、力学和计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、加权余量法等等方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。连续梁法、加权余量法等等方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。 在没有计算机软件计算在情况下，可使用现场常用的经验数据。在没有计算机软件计算在情况下，可使用现场常用的经验数据。 转盘钻扶正器组合有三种：转盘钻扶正器组合有三种： 1) 1) 增斜组合增斜组合 2) 2) 稳斜组合稳斜组合 3) 3) 降斜组合降斜组合 confidentialconfidential按增斜能力分为强、中、弱三

10、种。使用中要注意：使用中要注意： 1. 钻压越大，增斜能力越大； 2. L1越长，增斜能力越小； 3. 近钻头扶正器直径减小， 增斜能力也减小。 4. 注意保持低转速。 类型L1L2L3强增斜组合1.01.8-中增斜组合1.01.818.027.0-弱增斜组合1.01.89.018.09.0confidentialconfidential按稳斜能力分为强、中、弱三种。在使用中要注意保持正常钻压和较高转速。若需要更强的稳斜组合，可使用双扶正器串联起来作为近钻头扶正器。 类型类型L1L2L3L4L5强稳斜组合强稳斜组合0.81.24.56.09.09.09.0中稳斜组合中稳斜组合1.01.83.0

11、6.09.018.09.027.0-弱稳斜组合弱稳斜组合1.01.84.59.0-confidentialconfidential按降斜能力分为强、弱两种。使用中要注意：1.保持小钻压和较低转速2.对于强降斜组合来说，L1越长则降斜能力越强，但不得与井壁有新的接触点。 类型 L1 L2强降斜组合 9.027.0 -弱降斜组合 0.8 18.027.0confidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidential定位接头定位接头定位接头作用定位接头作用 将将MWDMWD仪器坐在其中，为仪器坐在其中，为MWDMWD提

12、供一个安全稳定的测量环境。提供一个安全稳定的测量环境。 定位接头外壁上有一高边刻度线，其作用是校正定位接头外壁上有一高边刻度线，其作用是校正MWDMWD高边到弯接头弯高边到弯接头弯方向值。内壁有一凸出的键，为方向值。内壁有一凸出的键，为MWDMWD座封时使用。在不使用座封时使用。在不使用MWDMWD时，一定时，一定要注意先甩掉悬挂短节，以避免排量过大冲掉该键，造成井下事故。要注意先甩掉悬挂短节，以避免排量过大冲掉该键，造成井下事故。定位接头定位接头主要作用：主要作用： 主要作用是为定向仪器提供一个稳定的座封环境，便于准确地知主要作用是为定向仪器提供一个稳定的座封环境，便于准确地知道螺杆等井下工

13、具的方向，保障下部作业顺利进行。道螺杆等井下工具的方向，保障下部作业顺利进行。confidentialconfidential浮阀的浮阀的作用作用: : 主要作用是防止泥浆倒流损害井下测量工具，以及防止主要作用是防止泥浆倒流损害井下测量工具，以及防止钻头水眼被堵。钻头水眼被堵。confidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidentialconfidential弯接头的弯接头的作用：作用： 在动力钻具和钻铤之间的一个接头，使该部位形成弯角从而使钻头在动力钻具和钻铤之间的一个接头，使该部位形

14、成弯角从而使钻头侧向切削，改变井眼方向。侧向切削，改变井眼方向。 其弯角越大，造斜率越大；弯曲点以上钻柱钢性越大，造斜率越大其弯角越大，造斜率越大；弯曲点以上钻柱钢性越大，造斜率越大。confidentialconfidential其它定向井工具其它定向井工具：）托盘）托盘 ）非磁钻杆非磁钻杆）配合接头）减震器）配合接头）减震器）键槽破坏器）循环头）键槽破坏器）循环头）变向器）变向器confidentialconfidential接头丝扣规范及表示方法：接头丝扣规范及表示方法： 我国现场用三位数字来表示粗扣接头的类型，如我国现场用三位数字来表示粗扣接头的类型，如411411，420420，63

15、0630等。等。 第一位数字表示工具的直径，以英寸为单位，用第一位数字表示工具的直径，以英寸为单位，用2 2、3 3、4(A)4(A)、5 5、6 6分别分别表示表示2-7/8 2-7/8 （73mm73mm）、）、3-1/2 3-1/2 （89mm89mm）、）、4-1/2(4) 4-1/2(4) （114mm114mm）、）、5-5-1/2 1/2 （140mm140mm）、）、6-5/8 6-5/8 （168mm168mm）工具的名义尺寸；）工具的名义尺寸； 第二位数字表示接头类型，用第二位数字表示接头类型，用1 1、2 2、3 3三个数字分别内平、贯眼、正规三个数字分别内平、贯眼、正规

16、三种类型；三种类型； 第三位数字用第三位数字用1 1和和0 0分别表示公扣和母扣。例如：分别表示公扣和母扣。例如：411411表示表示4-1/2 4-1/2 的钻杆，的钻杆，内平式的公接头。内平式的公接头。confidentialconfidential钻杆接头的类型：钻杆接头的类型：1 1）内平接头（）内平接头（IFIF）：）： 适用于外加厚及内外加厚钻杆，其接头内径钻杆加厚部适用于外加厚及内外加厚钻杆，其接头内径钻杆加厚部分内径和钻杆本体内径相等或相近。泥浆流过该类型接头时，流分内径和钻杆本体内径相等或相近。泥浆流过该类型接头时，流动阻力小，有利于水功率的利用。但该类接头强度低，易于磨损。

17、动阻力小，有利于水功率的利用。但该类接头强度低，易于磨损。2 2）贯眼接头（）贯眼接头（FHFH）：）： 适用于内外加厚及内加厚钻杆。接头内径等于钻杆加厚部适用于内外加厚及内加厚钻杆。接头内径等于钻杆加厚部分内径，但小于钻杆本体内径。泥浆流过时，流动阻力大于内平分内径，但小于钻杆本体内径。泥浆流过时，流动阻力大于内平式接头，但强度大于内平式接头。式接头，但强度大于内平式接头。3 3）正规接头（）正规接头（REGREG）：）： 适用于内加厚钻杆，正规式接头内径小于钻杆加厚部分内适用于内加厚钻杆，正规式接头内径小于钻杆加厚部分内径，钻杆加厚部分内径又小于钻杆本体内径，因此该类型连接的径，钻杆加厚部

18、分内径又小于钻杆本体内径，因此该类型连接的钻杆有三种不同的内径，并且公接头内径比母接头内径还小。泥钻杆有三种不同的内径，并且公接头内径比母接头内径还小。泥浆流过时阻力大。但该类接头外径小，耐磨损，强度大，常用某浆流过时阻力大。但该类接头外径小，耐磨损，强度大，常用某些打捞工具和水龙头下部保护接头等的连接处。些打捞工具和水龙头下部保护接头等的连接处。confidentialconfidential接头类型的识别：接头类型的识别： 在钻井中，正确地选配和连接钻具是一项很重要的工作，若在钻井中，正确地选配和连接钻具是一项很重要的工作，若将接头配错，就会引起钻具事故。将接头配错，就会引起钻具事故。在实际工作中如何识别不同尺寸不同类型的接头呢？在实际工作中如何识别不同尺寸不同类型的接头呢？1 1）、先看接头本体上有无标记槽。在标记槽内用钢字