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新材料提高螺杆钻具使用寿命(1)

果博娱乐 www.rg31.cn 点击次数:更新时间:2014-10-14 11:10:53【打印】【关闭】

  定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先近的钻井技术之一,它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。定向井广泛使用的井下工具主要有PDC钻头、...
  定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先近的钻井技术之一,它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。
 
  定向井广泛使用的井下工具主要有PDC钻头、井下动力钻具、无磁钻铤、井下测量仪器等。螺杆钻具是最常用的井下动力钻具,MWD(无线随钻测斜仪)则是最常用的井下测量仪器。目前使用寿命在十天以上的PDC钻头技术已比较成熟,而MWD的电池使用寿命也大多在十天左右,甚至带井下发电机的MWD也开始应用。螺杆钻具的使用寿命一般为80~200小时,这直接影响着钻井进度(因为更换螺杆钻具会频繁起钻),同时也制约着超长寿命钻头及井下测量仪器的发展。因此,加强研制与开发高寿命螺杆钻具至关重要。
 
  螺杆钻具及其短寿原因
 
  螺杆钻具是一种以钻井液为动力,把液体压力能转换为机械能的容积式井下动力钻具。它主要由旁通阀、螺杆马达(转子和定子)、万向轴、传动轴几部分组成,其核心是螺杆马达与传动轴。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。钻探时,螺杆钻具直接带动连接在其孔底传动轴上的钻头回转,整个钻柱仅作为输送高压工作介质的通道和支撑钻头反扭矩的杆件,不作回转运动。采用螺杆钻探与常规钻探相比有许多优点,如钻杆磨损大幅度下降,钻速高。它是打定向井的主要器具,在钻探领域发挥着重要作用。
 
  影响螺杆钻具使用寿命的薄弱部件主要是轴承易损坏,万向轴不耐磨,定子橡胶容易脱落。因此,如何提高轴承寿命,减少万向轴的磨损,增强定子橡胶的稳定性,对于提高螺杆钻具使用寿命至关重要。目前螺杆钻具传动轴轴承主要使用的是推力轴承,也是最容易损坏的部件。由于钻井时,整套轴承都浸泡在泥浆里,使得轴承滚珠很容易磨损,而目前使用的轴承材料主要为轴承钢,钢的特性决定其耐磨性及耐腐蚀性较差。

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