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螺桿鉆具的工作原理
螺桿鉆具通過轉(zhuǎn)子和定子將高壓液體的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。當(dāng)高壓液體通過鉆具內(nèi)孔進(jìn)入鉆具后,閥球被推動(dòng)下移,關(guān)閉旁通閥,從而進(jìn)入轉(zhuǎn)子與定子形成的各個(gè)密封腔。液體在各腔中的壓力差推動(dòng)轉(zhuǎn)子沿定子的螺旋通道滾動(dòng)。轉(zhuǎn)子在沿自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),還繞與轉(zhuǎn)子軸線平行,并與之有一偏差心距e的定子中心線公轉(zhuǎn)。這就是所謂的螺桿鉆具的行星傳動(dòng)原理。由于轉(zhuǎn)子和定子都采用螺旋線,因而轉(zhuǎn)子繞定子軸線作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),并以自身軸線作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)去帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)。
螺桿鉆具的使用方法
1、鉆具配合
在套管內(nèi)鉆塞時(shí)自上而下鉆具配合為:鉆塞工具+螺桿鉆具+提升短節(jié)+緩沖短節(jié)+井下過濾器+提升短節(jié)+油管鉆柱
2、井眼及鉆具的準(zhǔn)備
(1)井眼暢通,保證螺桿鉆具順利下入井底。
(2)處理好洗井液。洗井液要求用清水或無固相(低固相)液體。機(jī)械雜質(zhì)含量不大于0.5﹪,顆粒直徑不大于0.3mm。
(3)用油管通井規(guī)對(duì)所用油管進(jìn)形通徑,防止鉆具水眼中的雜物堵塞螺桿鉆具或鉆頭水眼;
3、入井檢查
(1)檢查螺桿鉆旁通閥活塞是否靈活;
(2)開泵。先小排量,然后逐漸增大到正常排量檢查旁通閥是否關(guān)閉,芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。
(3)上提鉆具檢查旁通閥關(guān)閉情況,一切正常后,方可下鉆。
(4)下鉆過程中要平穩(wěn)操作,要控制下放速度,一般10m/min為宜,以防止倒抽贓物堵死鉆頭和螺桿鉆具。下鉆途中可適當(dāng)開泵頂通水眼,但時(shí)間不宜過長,或每下500米向鉆柱內(nèi)灌注清潔洗井液一次。
4、鉆進(jìn)操作
(1)下鉆至水泥塞面5m開泵,記錄循環(huán)正常之后的泵壓,隨后逐漸加壓鉆進(jìn)。使用100型螺桿鉆具時(shí),鉆壓應(yīng)以5-15KN為宜,洗井排量以500-600L/min為宜,最大不得超過1200L/min,待循環(huán)正常,轉(zhuǎn)子啟動(dòng)后,緩慢下放鉆具至塞面,進(jìn)行正常鉆進(jìn)。
(2)排量必須保持設(shè)計(jì)值。
(3)鉆進(jìn)允許最大泵壓等于懸空循環(huán)泵壓與馬達(dá)壓降之和。
(4)在排量一定的條件下,工作壓差和鉆頭扭矩隨鉆壓增大而增加。所以,在鉆進(jìn)過程中可以通過立管壓力的變化判斷馬達(dá)和鉆頭的工作情況。
(5)鉆進(jìn)中要認(rèn)真掌握鉆壓和泵壓的變化,防止鉆壓過大而壓死鉆具。若壓死鉆具應(yīng)立即上提鉆具,然后減壓鉆進(jìn)。
(6)嚴(yán)禁壓死循環(huán),以防縮短工具壽命。
(7)每鉆完一個(gè)單根后,要上提下放劃眼兩次并循環(huán)洗井一周。
5、使用過程中因注意的問題
(1)不得長時(shí)間懸空循環(huán),不得壓死循環(huán)。
(2)鉆頭遇卡時(shí)不得轉(zhuǎn)動(dòng)管柱,防止螺桿水帽倒扣,芯軸落井。
(3)井口應(yīng)安裝自封封井器,防止小件物品落井。
(4)上水池和回水沉淀池要分開使用,返出的洗井液應(yīng)沉淀后方可使用。
(5)接單根前及完鉆后應(yīng)充分洗井,使井內(nèi)無鉆屑。
(6)鉆進(jìn)中泵壓下降,排除地面因素之外,可能是鉆具刺漏、旁通閥孔刺壞或螺桿殼體倒扣,應(yīng)立即起鉆。
(7)鉆進(jìn)中泵壓突然升高,可能馬達(dá)、傳動(dòng)軸卡死或鉆頭水眼堵,此時(shí)不能反洗井,應(yīng)立即起鉆