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工程钻井机的工作原理及要求

时间:2020/10/25 9:50:10 来源: 作者:

工程钻井机的工作原理及要求






工程钻井机的工作原理及要求

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螺杆钻具的工作原理 

   螺杆钻具是一种以钻井液为动力,把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达,在马达的进出口形成一定的压力差,推动转子绕定子的轴线旋转,并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头,从而实现钻井作业。 

   螺杆钻具的组成: 螺杆钻具主要由旁通阀、液马达、万向轴和传动轴等四大总成组成. 螺杆马达是钻具的主要部件,很多实践和理论分析结果表明,如欲使马达正常有效地工作,每级马达所能承受的压降以不超过0.8Mpa为宜,否则马达就有漏失。转速很快降低,严重时则完全停止转动,马达损坏。(马达的一个导程为一级) 现场使用的泥浆流量应在推荐的使用范围内,否则将影响马达效率,甚至加大磨损。 螺杆马达的性能参数是螺杆钻具的主要性能参数。马达的理论输出扭矩和马达压降成正比,输出转数与输入泥浆流量成正比,随着负荷的增加钻具转数降低,所以只要控制地面上的压力表的读数和泵的流量,就能控制井下钻具的扭矩和转速。 

使用要求 

   1.钻井液要求: 螺杆钻具对于各种泥浆都能有效地工作,包括油基泥浆、乳化泥浆和粘土泥浆,甚至清水等。 泥浆粘度和比重对钻具的影响很小,但对整个系统的压力有直接影响,如果推荐排量下的压力大于额定泵压值,就得减少泥浆排量,或者有必要降低通过钻具和钻头的压力降。泥浆中的砂粒等杂质会影响钻具性能,加速轴承和马达定子的磨损,因此泥浆中含砂量必须控制在1%以下。 每种型号的钻具都有自身的输入流量范围,只有在此范围内钻具才能有较高的效率,一般应取输入流量范围的中间值为最佳输入流量值。

   2.泥浆压力要求: 钻具悬空时,排量不变,则通过钻具的泥浆压力降也不变,随着钻头接触井底钻压增加时,泥浆循环压力增加,泵压也增加,

司钻可用以下公式来控制操作: 打钻泵压=循环泵压+钻具负载压降 循环泵压就是钻具没有接触井底时泵压,也叫离底泵压,钻具加大扭矩,泵压就要上升,这时压力表的读数就叫打钻泵压。 离底泵压不是一个常数,它随井深和泥浆的特性变化而变化,但实际操作中,无必要随时测取循环泵压的精度值,一般取每次接单根后的离底泵压为近似值,这样做完全可以满足公式的精度要求。 钻具在工作中,打钻泵压达到最大推荐压力时,钻具产生最佳扭矩继续增加钻压将增加泵压,当超过最大设计压力时,马达可能会制动,此时应立即降低钻压,以防钻具内部损坏。

 

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