钻井马达讲义

定向井专用工具定向井专用工具有井下马达、弯接头、定向接头、非磁钻铤、扶正器、键槽破坏器、旁通接头、高压循环头、导向钻井系统、井下可调扶正器等第一节．井下马达井下动力钻具是常用的造斜工具之一，它分为涡轮钻具、容积式马达和电动钻具三大通常使用容积式马达〔PDM型－PositiveDisplacementMotor〕，容积式马达可分为迪那、〔同向双弯、异向双弯〕马达，本节予以重点介绍。单弯马达是将马达的外壳做成弯的，其弯角是肯定的的弯角可以依据需要调整。一、马达的优点：提高钻速，缩短周期，降低本钱。削减钻杆磨损和动力传递损耗。连续实现直井段、造斜、稳斜、降斜钻进，井眼轨迹的可持续性掌握。削减起下钻次数。缩短钻井周期，抑制对油气层的污染。二、马达的工作原理：莫锘原理的容积式井下动力钻具。将泥浆液体压力能转化成机械能。和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。三、马达的构造与组成旁通阀总成马达总成万向轴总成传动轴总成四、马达各总成的作用旁通阀的闭合与开启掌握马达的启动与停顿。所设计的旁通阀是为了在起下钻时使循环液绕过不工作的马达通道。换为机械能。旁通阀总成转，完成液体压力能向机械能的转化，为钻头供给动力。马达总成万向轴总成：将转子的偏心运动转化成传动轴的定轴运动。万向轴总成传动轴总成：将马达产生的扭矩与转速传递给钻头。五、使用要求对泥浆的要求泥浆比重和粘度：(1)对常规螺杆性能影响不大对中空螺杆性能有直接影响(3)对系统压力有直接影响50厘泊泥浆中有芳香烃:对定子橡胶产生气蚀2%,苯胺点高于75°C泥浆中含砂量：影响螺杆的使用寿命1％对钻头及水眼的要求合理选配钻头及水眼：选配钻头:PDC钻头与7Y型螺杆钻具完全匹配，尤其是在周期较长的直井钻进中牙轮钻头也可使用，此时牙轮钻头齿部硬度可比用一般传统转盘钻选硬一个等级钻头的水眼：过大：螺杆承受钻压的力量下降，轴承得不到良好的润滑与冷却过小：到达额定泵压时，排量可能过小，马达不易发挥出最大效能。到达额定排量时，系统压力增高，影响轴承寿命得不到良好润滑而提前损坏。对排量的要求对 井 底 温 度 的 要 求对排量的要求：的最大和最小流量值。输入泥浆排量超过最大排量值：转子可能超速旋转，定子和转子会提前损坏小于最小排量值：马达压差到达最大值时，马达会进入失控状态对井底温度的要求，中成螺杆钻具供给一下两种规格的定子：额定温度最高温度常规定子95°C120°C高温定子135°C150°C留意：高温马达用于常温井很难获得好的效果对堵漏材料的要求度漏材料的要求均匀混合堵漏材料〔LCM〕：当发生井下事故必需使用堵漏材料时，应尽量混合均匀以免产生如下不良影响旁通阀阀孔被堵塞，降低旁通阀总成工作牢靠性。削减流经TC轴承的液体流量，使轴承得不到良好的润滑和冷却混合不好或颗粒太大导致TC轴承被完全堵塞留意：对于包装材料如编制袋、塑料严禁进入泥浆池或井口，以免堵塞旁通阀阀孔造成旁通阀失效或堵塞TC轴承。六、以大港中成马达为例介绍可调马达弯角调整步骤：第一步：用大钳松开上壳体与可调环之间的扣一圈其次步：所需弯角度数的刻线与可调环上的刻线对齐第三步：上壳体与可调环之间紧扣第四步：上壳体与下壳体之间紧扣度的刻线对齐，仅仅代表的是马达所调到的角度，如：1°15′。下排对应的一样角度刻线所指方向为才是马达的高边方向，即下排刻度线上的1°15′所在刻线是马达的高边方向。在测量马达与MWD或陀螺之间的Offset值时，马达的高边肯定要弄清楚，否则将发生定向偏差。目前海洋石油广泛使用的马达有：大港中成马达、立林马达、Schlumberger的Anadrill调整马达弯角及识别高边的方法。七、使用方法①下井前的地面检查：，卸去提升短节；用木棒压下旁通阀的阀心至下死点，然后松开阀心，检查弹簧复位力〔旧马达有时因弹簧锈死，可能压不下〕；用木棒压下旁通阀心，向阀体内注水检查密封性，如密封性好，则小孔无水流出，然后松开阀心，则有水从小孔流出；将螺杆钻具接上方钻杆，下放螺杆钻具使旁通阀处于转盘下方易观看的部位，渐渐转盘以下，检查停泵时钻井液是否经旁通阀阀口顺当流出；检查轴承间隙，参阅后面起钻检查局部。②螺杆钻具下井：地面检查完毕后，用吊钳卡住驱动接头，用钻头盒把钻头和螺杆钻具接上，大钳只可咬在旋转传动轴驱动接头上；使用弯接头时，定向装置的定位镜必需和工具面对正，假设要用浮阀，则可直接装250毫米；下放螺杆钻具时，依次把弯接头、测量工具、非磁钻具、钻铤、震击器、加重钻杆下入；螺杆钻具下井时应掌握下放速度，以免下放过快而使马达倒转，从而造成内部连接螺纹脱扣。此外，掌握下放速度，能够防止螺杆钻具在通过防喷器、砂桥、套管鞋等处撞坏钻具；MWD500米应打通一次；下钻接立柱时，必需用旋扣钳，不能用转盘；，此时应定时向钻杆内输入钻井液，带单流阀时更是如此；螺杆钻具接近井底时要放慢下钻速度，提前循环后再连续下钻。循环先用小排量，待井口近出钻井液后再加大排量；不能顿钻或将螺杆钻具坐在井底开泵。③用螺杆钻具钻进：。具体方法是以正常的钻井液循环转动钻具〔每次转动30～45度〕，依次把沉积在井底的岩屑和沉砂去除，清理干净后上提螺杆钻具0.3～0.6米，循环并记录、校对压力值；开头钻进时，假设井底还未清洗干净，则应缓慢加压，钻进速度不能太快，否则钻头简洁产生泥包，把螺杆钻具和钻头卡死；施加钻压不要过猛，钻压不是监视螺杆钻具工作的指标，只是作为参考指标，推断螺杆钻具工作的状况的主要依据是泵压；E．钻进时，随时调整工具面到预定的数值；F．连接每个单根调好工具面后必需稳定钻压，均匀送钻，保证斜井段的曲线光滑和定向精度。④起钻检查螺杆钻具：等井底的井斜、方位等参数到达要求后就可起钻，不要循环；起钻之前，在钻柱内注入一段加重钻井液，使钻杆内的钻井液顺当流出；将螺杆钻具提到井口，坐好卡瓦和安全卡瓦，用清水从旁通阀顶部进展冲洗；用内钳咬住螺杆钻具．一边用链钳顺时针转动驱动接头，一边从旁通阀上部注入清水〔假设反时针转动驱动接头，钻井液将从旁通阀阀口流出〕，然后注人少量的矿物油，不行注入柴油；把螺杆钻具提出转盘，并卸下钻头，上好护丝，平稳放下钻台；起钻过程中也应留意起钻速度，以防卡钻损坏钻具，并且必需用旋扣钳卸扣。不行用转盘卸扣；每次从井里起出螺杆钻具，都必需检查轴承间隙〔如图9－21〕，假设轴承间隙超过最大允许值，必需更换轴承〔见表9－8〕。螺杆钻具故障分析〔9－9〕。国产螺杆钻具性能表。参数见表9－10～表9－12。为满足大排量的水力要求，国产螺杆钻具具有中空分流的特性〔9－13〕。〔7〕留意事项：①弯接头下井之前，必需测量弯曲度是否准确，高边工具标线是否准确。②用SST及单点陀螺进展定向时，必需检查定位键是否与弯接头高边标线全都，并确认高边标线的方向；③用MWD时，检查钻头到MWD脉冲器的距离〔PTB〕，磁偏角及偏移〔offest〕是否打入计算机，偏移测量是否正确；④尽量少用钻铤，满足钻压需要即可，否则会影响造斜效果；250影响钻头与马达轴承的寿命，而且会在马达传动轴上增加横向力，影响造斜效果；⑥假设需用浮阀，必需将它装在螺杆钻具的上端，不