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.     

PDC轴承长寿命螺杆钻具传动轴总成设计

在深井、超深井中使用螺杆钻具,对螺杆钻具的使用寿命要求越来越高.制约螺杆钻具的效率和使用寿命的关键部件是传动轴总成.对几种螺杆钻具传动轴总成的结构进行对比分析,选用高耐磨的聚晶金刚石复合片(PDC)制造滑动止推轴承,设计出具有长寿命的PDC轴承传动轴总成.分析了PDC轴承及PDC轴承传动轴总成的结构及关键设计参数.井下...     

螺杆钻具传动轴轴头开裂实例分析

在钻井过程中,螺杆钻具会出现开裂的情况。为了研究螺杆钻具开裂的原因,采用断口宏微观分析、化学成分分析、金相分析、力学性能测试以及实际服役环境对螺杆传动轴轴头开裂失效的原因进行实例分析。同时通过裂纹分析、材料分析及使用过程分析,找到螺杆钻具开裂的原因。分析结果表明,上扣过程中对扣不正偏载导致原材料裂扩展是钻杆钻具开裂的根本原因,同时较大的材料脆性加快了裂纹扩展进展。     

螺杆钻具的前沿技术

为了延长螺杆钻具的使用寿命、提高其输出性能、满足特殊钻井工艺及特定区块的特殊需求,对螺杆钻具的前沿技术进行了调研,分析了当前的研究热点,主要涵盖2个方面:①改进马达定子,包括等壁厚定子、定子橡胶新工艺新配方的研究;②传动轴总成的改进,包括推力轴承、径向轴承等新工艺新技术的研究。基于此,展望了螺杆钻具的未来发展趋势。     

提高螺杆钻具使用寿命的措施

目前制约螺杆钻具使用寿命最主要的原因是万向轴和传动总成，因这两个机构失效导致提前结束螺杆钻具的整机使用寿命，因此需要对万向轴材质和局部结构以及TC轴承和传动轴进行技术改进。为了避免TC轴承出现硬质合金块脱落，将原来在轴承内镶附硬质合金块改为均匀铺上一层微颗粒硬质合金粉，提高了TC轴承的使用寿命。传动轴也有改进，由原来的80 mm轴改为90 mm轴，加大了轴直径，提高了传动轴抗扭矩强度。要想整体提高螺杆钻具的使用寿命，需要专业设计人员对关键部位重新进行优化设计，生产厂家保证原材料质量和加工精度，现场操作人员和后期维修保养人员重视每一个环节，保证维修质量，这样才能保证螺杆钻具使用寿命得到整体的提高。     

5LZl72-Ⅲ型长寿命螺杆钻具的研制

针对5LZl72-Ⅱ型螺杆钻具使用寿命短,难以满足施工要求的问题,通过改进旁通阀结构、研制等壁厚定子及配套转子、采用油密封传动轴以及挠轴等结构,研制出5LZl72-IU型高性能长寿命螺杆钻具。现场应用情况表明,5LZl72-Ⅲ型螺杆钻具在钻井液大排量条件下使用寿命为316h,该钻具在多口井的应用中均获得了260h以上的长寿命,同时减少了钻井过程中不必要的起下钻作业,提高了机械钻速,缩短了建井周期。     

5LZ172-Ⅲ型长寿命螺杆钻具的研制

针对5LZ172-Ⅱ型螺杆钻具使用寿命短,难以满足施工要求的问题,通过改进旁通阀结构、研制等壁厚定子及配套转子、采用油密封传动轴以及挠轴等结构,研制出5LZ172-Ⅲ型高性能长寿命螺杆钻具。现场应用情况表明,5LZ172-Ⅲ型螺杆钻具在钻井液大排量条件下使用寿命为316 h,该钻具在多口井的应用中均获得了260 h以上的长寿命,同时减少了钻井过程中不必要的起下钻作业,提高了机械钻速,缩短了建井周期。     

螺杆钻具的应用和发展

首先综述了近几年国内外螺杆钻具在钻定向井、水平井和直井中的应用及其认识,阐述了作者的评论性意见;然后分述了螺杆钻具四大部件的现状、改进动态和发展势态,特别是对旁通阀总成和传动轴总成作了详尽的介绍。     

直井复合钻螺杆钻具失效分析

直井复合钻防斜快钻技术是一种高效的钻井技术,具有投入成本低、钻井效果好等优点,是近年来机械钻速快速发展的关键技术之一.但是受螺杆钻具发展和施工工艺控制水平的限制,螺杆钻具井下失效事故时有发生,其中传动轴下部断裂是发生几率最低但后果最为严重的一种失效形式.针对一例传动轴下部断裂事故,详细分析了施工参数、井身质量和所用螺杆钻具结构,指出钻压和扭矩大幅波动及侧向交变栽荷是导致螺杆钻具失效的根本原因;提出在恶劣工况下,传动轴壳体带稳定器时传动轴必须配备下防掉装置,同时严格控制作业时间,预防恶性落井事故发生.     

连续油管作业用小螺杆钻具的研究

针对连续油管作业的技术特点和对小螺杆钻具的功能需求,在现有螺杆钻具制造经验的基础上,吸收部分国外产品的优点,设计开发了直径为60～80mm的小螺杆钻具。对小螺杆钻具的马达、万向轴、传动轴等主要的总成结构进行了改进,制造出小螺杆钻具的样机,并进行了试验。结果表明,在输入流量为8L/s时,随着工作压降增加,输出扭矩基本呈线性增加,转速略有下降;在达到设计满载压降3.2MPa时,工作扭矩达到700N.m,输出转速219r/min,总效率达到44%,样机性能达到了设计要求。