螺杆钻具串接动力段设计探讨

螺杆钻具在延伸井、水平井钻井中已广泛应用，采用串接动力段的方法，可提高钻具的输出功率。本文讨论了串接螺杆钻具动力段的几个结构设计问题，介绍了串接螺杆马达的现场应用情况，同时，将串接螺杆钻具钻井和普通螺杆钻具钻井进行了性能比较。     

螺杆钻具失效原因分析与技术对策探讨

近年来螺杆钻具在定向井和水平井钻井施工中应用的数量逐渐增多,由于受到多种因素的影响,经常出现螺杆钻具失效的情况,严重影响了石油钻井的施工效率。本文对近几年螺杆钻具的失效情况进行了统计,从中分析螺杆钻具失效的原因,并制定相应的技术对策,减少了螺杆钻具的失效频率,对提高石油钻井生产效率具有积极作用。     

使用螺杆钻具条件下钻井水力参数优化设计方法

螺杆钻具虽然应用广泛,但使用螺杆钻具条件下的钻井水力参数优化设计方法还不完善。为了指导钻井现场应用,以螺杆钻具的推荐工作参数为约束条件,应用数学规划方法建立了钻井液排量和钻头压降优选模型,给出了实用的钻井水力参数优化设计方法。研究表明,使用螺杆钻具时,应在螺杆钻具推荐工作参数内,以钻头水功率与螺杆钻具水功率之和最大为指标优选钻井水力参数;为了获得最优水力参数,螺杆钻具工作压降尽可能采用推荐工作压降,钻头压降尽可能接近螺杆钻具传动轴限定的最大钻头压降。      

钻具稳定器结构对复合钻井导向力的影响

单弯螺杆钻具+PDC钻头复合钻井已广泛在钻井提速和井眼轨迹控制作业中应用,对该类钻具组合导向力分析也有成熟的方法,但常常忽略螺杆稳定器结构的影响。为此,基于油气田现场作业应用的直棱和螺旋棱稳定器结构,讨论了螺杆稳定器外径和支点位置变化对钻具导向力的影响,建立了稳定器实际偏心距计算模型,提出了考虑螺杆稳定器结构影响的钻具复合钻井导向力分析方法。通过对单弯螺杆单稳定器钻具组合、单弯螺杆双稳定器钻具组合复合钻井导向力的分析,结果发现：①忽略螺杆稳定器结构的复合钻井导向力分析方法计算结果与钻具导向合力差别较大;②直棱稳定器由于棱槽包角的存在,等效外径周期性变化使得钻具组合导向力发生周期性增加或降低,变化幅度最高达50%,影响钻具导向稳定性能和疲劳寿命。进而提出建议：①计算复合钻井导向力时应采用考虑螺杆稳定器结构影响的钻具复合钻井导向力分析方法;②现场复合钻井时选用带棱槽包角为零的螺旋式稳定器或选用带棱槽包角小的直棱稳定器的螺杆钻具     

螺杆钻具马达砂卡原因分析及预防措施

在钻井施工作业中，螺杆钻具常因砂卡导致螺杆马达工作失效，导致螺杆钻具报废，严重影响了正常钻井作业，现文结合螺杆钻具结构原理及钻井作业过程，分析了砂卡原因。提出了预防砂卡的措施。     

螺杆钻具马达定子失效影响因素分析及对策探讨

随着油田开发的不断深入,对钻井工程的进度要求逐渐增大,而钻具是钻井工作中主要设备之一,它的工作效率直接影响到钻井工程的进度和效率。钻井工作中我们常用到钻具螺杆钻具,其中马达定子的失效比较常见,因此,有必要对螺杆钻具马达定子的失效特点和类型进行研究探讨,提出相对应解决对策,延长螺杆钻具的寿命,以期对今后钻井工作有所帮助。     

螺杆钻具工作特性和结构参数的分析研究

为了提高现代螺杆钻具的设计和使用水平,分析研究了螺杆钻具在空转工况、最优工况、稳定工作区边界工况和制动工况下的工作特性,以及螺杆钻具主轴转矩、工作容积、压力降、螺杆 衬套副的效率和直径过盈值等结构参数。提出了以螺杆钻具 钻头 油井系统的综合负载特性曲线作为螺杆钻具正确选择和使用的依据。为提高定向井和水平井用螺杆钻具的主轴转矩,推荐在减小工作容积的同时,增加其导程数以及减小其直径过盈值。最后建议开发设计多功能螺杆钻具,以扩大螺杆钻具在钻井和修井中的适应性以及缩减其零配件的种类和数量。     

5LZ95×7.0同体双弯螺杆钻具研制

侧钻中短半径水平井钻井技术是国家"九五"期间的攻关研究项目。螺杆钻具是其中的一项关键技术,其主要目的是研制满足侧钻中短半径水平井需要的小尺寸高造斜率的弯外壳螺杆钻具。文中从双弯与单弯螺杆钻具的结构等效关系等多方面进行了探讨,根据油田需要设计和制造了5LZ95×7.0同体双弯螺杆钻具,在油田得到了现场验证,受到了使用单位的好评,为我国水平井钻井技术增添了一种新型实用工具。     

空气螺杆钻具在气体钻井中的应用分析

空气螺杆钻具是用气体钻井或欠平衡钻井技术钻定向井及各类特殊工艺井的必需工具。阐述了空气螺杆钻具的结构特点,指出空气螺杆钻具在应用中应注意空气流量、增加浮阀、采取额外的防护措施、正确操作以及爆炸性解压等问题。介绍了空气螺杆钻具的应用情况,对国内空气螺杆钻具存在的主要问题进行分析,并提出了相应的解决措施。     

螺杆钻具配合PDC钻头快速钻进试验研究

综合分析了目前使用的ＰＤＣ钻头和螺杆钻具工作特性。介绍了ＰＤＣ钻头配合螺杆钻具在吐哈油田中深井中的快速钻进试验情况。试验结果表明，采用合理配套的钻具组合可大幅度提高机械钻速、降低钻井成本，经济效益明显。     

螺杆钻具配合PDC钻头在深直井中的应用

在分析螺杆钻具配合 PDC钻头提高机械钻速的原理的基础上 ,介绍了螺杆钻具配合 PDC钻头在大港油田 6口深直井中的应用情况 ,并对其经济效益进行了分析。6口井的应用表明 ,螺杆钻具配合 PDC钻头钻进可显著提高机械钻速 ,缩短建井周期 ,降低钻井成本 ,值得推广应用。     

螺杆钻具在侧钻井钻进过程中相关问题的探讨

套管内侧钻是低成本开发剩余油气的有效途径。由于螺杆钻具本身具有良好的动力特性,在套管内侧钻中得到广泛应用。螺杆钻具主轴轴承总成是螺杆钻具的薄弱环节,对整个螺杆钻具的使用寿命起决定性作用。主轴轴承的结构形式又决定了螺杆钻具的使用条件。通过对螺杆钻具主轴轴承的轴向力分析,指出螺杆钻具在套管内侧钻井钻进中应注意的问题。     

螺杆压降的计算分析

螺杆钻具,又称定排量马达（Positive Displacement Motor,简称PDM）,是油气钻井中应用最广泛的一种井下动力钻具。在深井和超深井钻井中采用螺杆钻具配PDC钻头的复合钻井技术是提高机械钻速的一项有效技术措施。但是,在实际应用中,螺杆的输出性能与理论输出性能有较大的差别,因此研究螺杆的实际工作特性具有很重要的实践意义。     

气体螺杆钻具输出性能研究

气体螺杆钻具作为气体钻定向井和水平井的新型井下动力钻具,在使用过程中常常遇到启动难、扭矩不足等问题。输出性能的分析对其结构参数和钻井参数的选择有着重要的作用,应该考虑井下压力对气体螺杆钻具输出性能的影响。文中将气体螺杆简化为一个环形圆筒的等效模型,求出其当量直径,并结合一维可压缩流体的流动特性,求得井下螺杆的压降,进一步得到螺杆转速、扭矩等输出特性。研究结果为提高气体钻井中螺杆钻具的工作效率提供了理论依据。     

螺杆钻具定子橡胶类型与钻具性能分析

分别就螺杆钻具的不同使用工况对其定子橡胶性能的要求，以及目前可用作螺杆钻具定子的橡胶类型进行分析；认为对不同的钻井工况应采用不同种类、不同性质的定子橡胶，从而在不同的钻井工况下，选择使用不同的螺杆钻具，使螺杆钻具性能发挥得更好     

复合钻井防斜打快机理探讨

油气井的防斜打快问题是钻井工程中一直未能很好解决的经典性难题之一。分析了钻井参数与钻速的关系，揭示了复合钻井通过提高钻头转速，从而增加钻头破岩能量来提高机械钻速的机理；在分析井斜原因和钟摆钻具防斜打直原理的基础上，分析了直螺杆钻具和弯外壳螺杆钻具组合的防斜机理以及两者的联系与区别，指出在地层倾角较小时采用直螺杆钻具组合，地层倾角较大时采用弯外壳螺杆钻具组合，以达到防斜打快的目的。在LS001井的应用实例表明，复合钻井有较好防斜作用，机械钻速与常规转盘钻井相比有较大幅度的提高。     

螺杆钻具配合PDC钻头在深直井中的应用

在分析螺杆钻具配合PDC钻头提高机械钻速的原理的基础上，介绍了螺杆钻具配合PDC钻头在大港油田6口深直井中的应用情况，并对其经济效益进行了分析。6口井的应用表明，螺杆钻具配合PDC钻头钻进可显著提高机械钻速，缩短建井周期，降低钻井成本，值得推广应用。     

降低螺杆钻具失效的现场技术措施

随着螺杆钻具的广泛使用,螺杆钻具失效时有发生.通过对近几年华北油田螺杆钻具使用情况的跟踪、对失效情况的统计以及对失效螺杆的解剖分析得出了传动轴折断、旁通阀刺漏、定子脱胶、传动轴卡死、丝扣脱扣等几种常见失效形式,总结出了利用各种钻井参数的变化来判断螺杆在井下的工作状态,通过进一步推广判断和预防措施促进了螺杆钻具的正确使用,减少了螺杆钻具失效的发生,螺杆钻具的使用寿命逐年延长.     

关于采用氟化橡胶定子及镀铬转子提高井下螺杆动力钻具工作副寿命可能性的探讨

井下螺杆动力钻具的工作寿命是决定油气井钻井经济技术指标的重要因素之一。对井下动力钻具的分析表明，在1987年里，根据钻井地区的不同，采用清水钻进时，д1－195型螺杆钻具定子的平均工作寿命为132～181h，而采用钻井泥浆钻进时，为80h（苏尔古特油气田）。限定螺杆钻具工作寿命的关键部件是其工作副。例如，在被检修的89只螺杆钻具中，有66只工作副磨损（占67％），7只定子橡胶筒脱落（占7％），3只橡胶遭撕裂（占3％）。也就是说，在抽逃的螺杆钻具中，工作副损坏者占77％。全俄钻井研究院别尔姆分院的科技工作者完成了提高螺杆钻具工作副耐用性的试验研究工作，采用橡胶表面外理和金属表面强化的方法，来改善定子及转子的制造工艺。     

俄罗斯两项螺杆钻具专利技术简介

鉴于螺杆钻具不能完全适应当代先进钻井工艺要求的状况 ,从其技术改进的成果中简要介绍了俄罗斯两项螺杆钻具专利技术 :其一 ,自动补偿转子和定子磨损的螺杆钻具。该螺杆钻具的马达采用自动补偿转子和定子磨损的结构 ,可以延长其工作寿命 ,使之在钻井过程中始终保持高效率。其二 ,产生轴向脉冲载荷的螺杆钻具。钻具工作中 ,在转子上产生的轴向振动 ,使钻头的轴向力及由转子传递给钻头的扭矩具有同步变化的特性 ,既可以提高钻头破岩效率 ,也有利于克服钻柱与井壁的摩擦力 ,对于钻水平井尤其有重要意义。