螺杆钻具挠性轴断裂失效分析及预防措施

针对螺杆钻具挠性轴早期断裂失效频繁的问题,对典型失效样品进行了失效原因分析。提出了合理设计、制造、装配及使用应采取的预防措施。     

螺杆钻具失效主要原因及改进措施

针对现场常见的螺杆钻具4种井下事故类型,从钻具结构、生产工艺及现场使用3方面分析了事故原因,并通过合理改进螺杆钻具结构设计,充分完善产品制造、修复工艺,从硬件技术和产品质量上来满足复合钻进技术要求,同时加强现场的合理使用,促使螺杆钻具使用的安全性显著提高,井下事故频率大幅度降低,从100套钻具1起事故降至1000套钻具2起事故,有效地满足了现场复合钻进施工要求,减少了事故处理成本。     

螺杆钻具马达定子失效机理及措施分析

随着钻具应用数量的增多,钻具寿命的稳定性也越来越受到广大钻井工程人员的关注,其重要性直接影响钻井的设计及施工进度。螺杆钻具定子失效类型包括机械失效、疲劳失效、热失效、滞后失效、化学失效。通过分析失效原因,提出延长定子寿命的具体措施:①根据钻井参数确定马达的设计参数;②根据实际井况确定马达配合尺寸;③根据马达的实际状况做到与服务的井况相匹配;④采取措施严格控制马达的现场操作;⑤合理选择马达定子橡胶的材料;⑥加强定子橡胶内衬套检测手段,提高修复定子橡胶的质量;⑦重视钻井液中化合物对定子橡胶的影响;⑧树立延长寿命降低成本,实现生产者与应用者双盈的思想。     

多节螺杆钻具

苏联螺杆钻具的进尺在稳步增长,目前进尺已占钻井总进尺的6%。为了提高螺杆钻具的经济技术效益,他们将磨损到一定程度的转子和定子装配成多节式螺杆钻具继续下井使用,创造了螺杆钻具一种新的使用方法。新的д1—195螺杆钻具的转子和定子橡胶衬套之间是过盈配合,过盈值为0.2～0.4mm,使用中由于转子和定子的磨损,逐渐由过盈配合发展到出现间隙,间隙大到一定程度,螺杆钻具的扭矩和转速显然降低,使其不能继续使用,用过的д1—195螺杆钻具的间隙值可达0.8mm。     

螺杆钻具失效情况统计分析

通过统计长庆石油勘探局钻井二处所属油田硬地层螺杆钻具使用的失效情况，分析引起失效的原因，指出了生产厂家设计计算中宜需改进的地方。     

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.     

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。     

螺杆钻具失效情况统计分析

对2008年长庆油田姬塬区块螺杆钻具的使用情况进行统计,将该批螺杆钻具的失效情况进行了简单的归类;并分析了该区块所采用的机械钻逮同螺杆钻具使用寿命之间的关系,结果表明机械钻速偏低或者偏高均会降低螺杆钻具的使用时间,宜将机械钻速控制在最佳范围内。     

螺杆钻具特性分析

螺杆钻具采用容积式单螺杆液马达作为动力机。无工作液漏失、无摩擦的理想马达是不存在的。马达工作液的漏失使得螺杆钻具总效率降低，并导致其实际工作特性偏离理论工作特性。在相同负载下，马达副的配合间隙对螺杆钻具的流量—转速特性影响很大，配合过盈量在０～０．３０ｍｍ范围内，螺杆钻具的功率及总效率较高；对漏失量超过２Ｌ／ｍｉｎ的液马达，建议不要继续使用。负载（转子输出扭矩）是影响流量—转速特性的另一重要因素，试验表明，螺杆钻具在最佳工况时的扭矩是制动扭矩的５０％～７０％。按螺杆钻具在不同流量下的扭矩—转速特性，为适应牙轮钻头钻井工况的要求，设计马达时应尽量降低转速，提高输出扭矩。     

5LZ244型螺杆钻具

５ＬＺ２４４型螺杆钻具于连江，陈国良（潍坊生建机械厂）螺杆钻具是一种新型的井下动力工具，它采用容积式马达，以钻井液为动力液，广泛用于定向井、丛式井和水平井钻井。因它能满足钻井新工艺的要求，在世界上得到了很快的发展。我国从８０年代开始研究螺杆钻具。１９...     

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.     

弯壳体螺杆钻具

介绍了用于水平井作业的弯壳体螺杆钻具的结构原理及性能参数，并依据３点几何法对钻具的理论造斜率进行了计算。最后介绍了钻具的特点及使用效果。     

我国螺杆钻具应用现状及失效特征

根据长庆油田现场螺杆钻具修理情况，对国内主要厂家螺杆钻具的应用现状、失效特征等方面进行了分析。通过分析，建议生产厂家应注意改进结构、完善加工工艺，进一步提高我国螺杆钻具技术水平。同时要求用户合理使用钻具，达到快速的、经济的钻井作业，提高钻具的使用水平。     

大功率超长螺杆钻具设计

大功率新型螺杆钻具与普通单个或串联使用的标准螺杆钻具相比具有施工优点。经设计分析，实验试验和现场试验表明，这种新型螺杆钻具与普通单个或串联使用的螺杆钻具相比，具有机械钻速高，钻头使用寿命长和容易控制等优点。     

螺杆钻具参数测试系统

螺杆钻具是井底动力钻具，下井前必须对其扭矩，转速等各项技术指标进行严格测试，以满足生产工艺及安全生产的要求。研制成功的螺杆钻具参数测试系统全套程序采用模块化设计，汉字显示，菜单化管理，用户界面友好，操作简单，易于维护。实验及应用表明，该系统测量精度高，范围广，测试结果可直接用于指导生产、效果良好。     

螺杆钻具试验台架

螺杆钻具试验台架由动力源、台架、测功装置、操作控制柜及相应的仪器仪表组成。能对螺杆钻具进行空载、负载、连续运转及超载试验。试验台架投入运行６年以来，成功地进行了多种螺杆钻具的型式试验和产品质量抽查检验，为新产品的开发研制和产品质量的改善提供了可靠依据。     

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。     

螺杆钻具输出特性分析

分析影响螺杆钻具压降和输出特性的主要因素及造成螺杆钻具实际输出扭矩和转速低于理论值的原因。从螺杆钻具的结构参数入手,考虑钻井液性能和钻压等外部因素的影响,建立螺杆钻具容积效率和机械效率的计算模型,从而求出在施加不同钻压情况下螺杆钻具的输出特性。从螺杆钻具工作效率、输出扭矩和输出转速与钻压的关系图,可以得出螺杆钻具输出特性的变化规律：在一定排量下,随钻压的增大,螺杆钻具的实际输出扭矩增大,实际输出转速降低。这主要是由漏失引起的。该研究成果为现场螺杆钻具选型提供了理论依据。