天津立林螺杆钻具使用说明书
定向井螺杆钻具的使用手册
定向井螺杆钻具的使用手册定向井螺杆钻具的使用手册在选择钻具及其组合方案时，应制订钻井作业计划，充分考虑井眼孔径、井眼轨道、钻具类型、规格、地层结构和水力计算等细节。
1、地面检查钻具下井前，应在钻台上按下述方法进行试验：a、用提升短节将钻具提起坐入转盘卡瓦内，装上安全卡瓦卸去提升短节。
b、检查旁通阀，用木棒下压旁通阀阀芯，从上部注满水，此时旁通阀应不漏，水面无明显下降。
然后松开阀芯，阀芯复位，所注水应从旁通阀口均匀流出。
c、接上方钻杆，卸去安全卡瓦，提出卡瓦，下放钻具使旁通阀阀口处于转盘下易于观察的位置。
d、开泵：（逐渐提高排量直到旁通阀关闭、马达起动为止（记下该排量值）。
不停泵上提钻具至能看见转动的驱动接头为止。
在此过程中可能有部分泥浆经轴承组流出，观察钻具运转情况。
停泵前应再下放钻具，让旁通阀阀口位于转盘以下，检查停泵时是否泥浆经旁能阀阀口顺利流出。
e、地面检查结束后，用吊钳卡住驱动接头，用钻头盒把钻头和钻具接上（大钳只可咬在旋转传动轴驱动接头上），（注：应保证传动轴驱动接头相对于上面的壳体反时针转动，以防止内部螺纹松扣。
）使用弯接头时，定向装置带的转盘套和定位健必须和工具面对正，如果要用回压凡尔，可直接安装在旁通阀上方。
如果在驱动接头和钻头之间还要加转换接头，建议不应超过250mm长，以免产生过多的方位变化，以及会降低轴承寿命或损坏传动轴。
2、钻具下井：a、下放钻具以其组合应小心地控制下放速度，以防撞到沙桥、井壁台肩和套管鞋上使钻具损坏。
下钻遇阻，应开泵循环，慢慢划眼通过。
若带有弯接头或弯壳体的钻具遇阻时应周期性地转动钻具组合，慢慢通过，以防止划出新井眼。
b、对于深井和高温井，下放钻具建议周期性地进行中途循环，这样可防止钻具堵塞，或因高温造成的钻具定子损坏。
c、在井内，泥浆若不能迅速通过旁通阀阀口流进钻柱中，应减慢下钻速度或不时停下来充灌泥浆。
下钻时，注意不可顿钻或将钻具直接坐入井底。
3、启动a、钻具达到预先计划的井深位置，可以开泵循环，由于钻头侧向力的影响，压力值可能超过计算值。
螺杆钻具使用手册
却和润滑轴承系统.
图5所示的传动轴组件由多列推力向心球轴承组承担轴向力,由镶焊硬质合金的径向轴
承承受径向负荷,提高了钻具的耐磨性和寿命指标,提高了钻头水眼压力降,增加了钻头水
马力.钻头水眼压降范围一般在1.5~7.0MPa.
内,钻具才有较高的效率.一般情况下,输入流量范围的中间值才是钻具最佳输入注意流
量.
4.3 钻井液压力要求钻井液压力要求钻井液压力要求钻井液压力要求
钻具组合中钻头未接触井底时,排量不变,则通过钻具的钻井液压力降不变,此时的泵
压称为循环泵压,由立管压力表观测,随着钻头缓慢接触井底进行打钻,钻压增高,则立管
■ 清洗和检查旁通阀的每个零件,发现沟槽,镀层剥落的零件应加以更换,同时更换
全部O型橡胶密封圈.
■ 筛网孔出现冲蚀现象应立即更换.
■ 弹簧使用200小时后应立即更换.
■ 安装时内部零件表面均应涂上润滑油.
■ 装配后,应活动阀芯数次,不应有卡阻现象.
6.3 马达组件的维修保养马达组件的维修保养马达组件的维修保养马达组件的维修保养
钻具对于各种钻井液都能有效的工作,包括油基泥浆,乳化泥浆和粘土泥浆等.钻井液
粘度和比重对钻具的影响不明显,但钻井液中的沙粒等质杂会影响钻具的性能和寿命,加速
轴承系统的损坏和马达定子的磨损.因此钻井液中固体含量必须控制在0.5%以下.
钻具的型号不同其输入流量范围也不同,每种钻具只有在性能参数表规定的流量范围
压力随之增加,此时的泵压称为打钻泵压.打钻泵压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.钻具工作中打钻泵压在推荐范围内时,钻具产生最大扭矩,继续
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)
---------------------------------------------------------------------------------------------
2
---------------------------------------------------------------------------------------------
3．2．1 中空转子马达
为了增加钻头的水马力和泥 浆的上返速度，将转子加工成为 带喷咀的中空转子。此马达的总 流量应等于流经马达密封腔流量 和流经转子喷咀流量的总和，每 种规格的马达都有其推荐的最大 和最小流量值。如果流量过大， 转子会超速运转，定子和转子会 出现提前损坏，如果流量过小， 马达将停止转动。因此在选择转 子喷咀尺寸时，应确保马达密封 腔流量始终保持或高于最小推荐 流量值，这样才能使马达正常运 转。
3
---------------------------------------------------------------------------------------------
economic efficiency.
2、Principle
Screw drill is a kind of downhole dynamic drilling tool upon the power of drilling mud. Mud stream from the outlet of mud pump flows through a by-pass valve into the motor. This stream produces pressure loss at both inlet and outlet of the pump, to push the rotor into rotating, and to transmit the torque and speed onto the bit. The screw drill property mainly depends upon its property parameters
立林螺杆
3.4 传动轴总成 Drive shaft assembly …… …………………………….…………………………….………Page 6
4.螺杆钻具型号说明 Model of downhole motor ……… …………….…………………………….……….Page 6
5.使用须知 Application notice ……………………………….……….…………………………….………. Page 7
Ⅲ.螺杆钻具弯壳体角度标示规定 Description of angle of bend housing… ………… ………… ……Page27：
Ⅳ.立林螺杆钻具在钻井中对应转盘速度 Corresponding speed of turnplate when drilling well……Page27
Ⅴ.转盘速度与弯外壳角度的关系 The relation between speed of turnplate and bend housing……Page28
Ⅵ.立林螺杆钻具允许承受最大拉力 Allowable max pull downhole motor… ………… ……… ………Page28
3.1 旁通阀总成
3.1 By-pass Valve Assembly
它有旁通和关闭两个位置（如图 2），在起
It has two positions of by-pass and close (Fig.2). It
下钻作业过程中处于旁通位置，使钻柱中泥浆 循环绕过不工作马达进入环空，这样起下钻时 泥浆不溢于井台上。当泥浆流量和压力达到标 准设定值时，阀芯下移，关闭旁通阀孔，此时 泥浆流经马达，把压力能转变成机械能。当泥
浆流量值过小或停泵时，所产生的压力不足以 mud stream flows through the motor, and converts the
螺杆钻具
稳平效果好，可配合旋转方式钻进，控制轨迹方便。
技术关键：各弯点的选择及弯角加工精度的控制
4、工作特性（外特性）
(1)理论工作特性：
M T 、 N T —马达理论扭矩、功率；
包括理论工作 特性和实际工 作特性
MT T p Q nT 60Q / q
MT 1 p q 2
现有产品分为3.5MP a（Δ500psi）、7.0MPa
（Δ1000psi）和14.0MPa（Δ2000psi）等三种。该值 越大，说明传动轴的承力承压性能越好，成本就越高。
(4)根据排量需求选择转子类型
由干螺杆钻具的转速与工作排量成正比，增大排量必然增大转子、万 向轴、传动轴的转速和万向轴的载荷循环频率，故排量的大幅度增长 必将会导致螺杆钻具的非正常工作，容易造成破坏。 在钻井过程中，尤其是大井眼水平井中，为了携带岩屑需要，要求有 较高的钻井液返速，即要求有较大的工作排量。而这一排量会成倍高 于螺杆钻具的额定排量或最高排量。在这种情况下，应该选择带有中 空转子马达的螺杆钻具。 中空转子就是马达转子的中心钻有通孔，通孔上端装有一个固定喷嘴。 流入马达的钻井液排量Q将分成两部分，Q1进入转子中孔旁路，Q2
N 0 p Q
(2)实际工作特性
由于马达定子橡胶衬套在压降 p 作用下产生变形和漏失，导致 实际转速 n 随压降 p 的增大而降低； 转矩 M 仍随压降 p 的增大 而线性增加，表明螺杆钻具实际上仍有良好的过载能力。
(2)实际工作特性
L 曲线—负荷效率曲线
p 2 L p
D、传动轴总成
作用：传动轴的作用是将马达的旋转动力传递
给钻头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。
结构及工作原理：
螺杆钻具(立林)
在泥浆密度、 喷嘴尺寸和马达流量为定量时，流经转子喷嘴的流量和流 经马达密封腔的流量总是随负载变化而变化的。钻头离开井底，马达负载近 似为零，此时流经转子喷嘴流量最小，而流经马达密封腔的流量最大。钻头 钻进，使马达压差不断增加，使流经转子喷嘴流量增加，而此时流经马达密 封腔流量减少。 中空 转子
螺 杆 钻 具
251-311 mm
65/8 REG 65/8 REG 1.4-6.9MPa 1113-2225 lpm 77-141 rpm 3.2 MPa 4.25 MPa 5022 N.m 6700 N.m 99 Kw 15 T 20 T 1752 mm 6760 mm
当泥浆流量和压力达到标准设定值时，阀芯下移，关闭旁通阀孔，此时泥浆 流经马达，使其转变成机械能。
当泥浆流量值过小或停泵时，所产生的压力不足以克服弹簧力和静摩擦力时， 弹簧把阀芯顶起，旁通阀孔又处于开启位置。 泥浆 泥浆 泥浆
泥浆
泥浆
螺 杆 钻 具
防掉总成的组成：
防掉接头 防掉锁母 防掉连杆
螺 杆 钻 具
螺 杆 钻 具
立林石油机械有限公司与各油田、 科研院所合作，在消化国内外先进 技术，结合我国国情的基础上，开 发和制造出多种型号的螺杆钻具， 能为油田提供满意服务。
螺 杆 钻 具
螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具，其由传动轴总成、马达 总成、万向轴总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成 . 泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达.在马达进出口形成一定压 差推动马达的转子旋转,并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。 螺杆钻具的性能主要取决于马达总成。 万向轴总成 防掉总成
nq QM ( L / s) 60
容积效率v 取 0.90 ∴ Qz = Q – Qm (L/s)
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)
1、前言上海奥森油田服务有限公司为渤海石油有限公司（天津）钻井部提供螺杆钻具设备服务，与此同时联同各油田、科研院所，在消化国内外先进技术，结合我国国情的基础上，开发和制造出多种型号的螺杆钻具，能为油田提供满意服务。
本手册主要介绍螺杆钻具的性能和使用要求以及注意事项，便于用户更好地了解我公司的钻具，结合钻井的需要，选好、用好、维护好钻具，发挥其应有的技术性能，提高钻井经济效益。
2．螺杆钻具工作原理螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下动力钻具。
泥浆泵泵出的泥浆液流经旁通阀进入马达，在马达进出口处形成一定压差推动马达的转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。
螺杆钻具的性能主要取决于螺杆马达的性能参数。
3．螺杆钻具的组成螺杆钻具由旁通阀、马达、万向轴和传动轴四大总成组成（如图1）表 1 Table 15LZ165X7。
0Y BH 5LZ165X14。
0 BH q = 8。
5 5LZ197X7。
0Y BH 5LZ197X14。
0 BH q= 14。
0 5LZ120X7。
0Y BH q = 5。
0 5LZ95X7。
0Y BHq = 2.6按以上推荐计算公式，用户可以根据使用需要随时更换不同直径的喷咀，从而达到理想的效果。
Based on the above recommended equation, the customers can timely change different diameter nozzles according to the actual demand, so as to reach ideal effect.3．3 万向轴总成万向轴的作用是将马达的行星运动转变为传动轴的定轴转动，将马达产生的扭矩及转速传递给传动轴至钻头。
万向轴大多采用瓣形，也有采用挠轴形式的。
渤海启明钻具的瓣型万向轴采用线切割技术制成，切口平行度高，粗糙度可达且不破坏金属化学成分，因此使用寿命高、机械损失小（如图4）。
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)
螺杆钻具使用手册(中英文对照版)的有效工作流量范围，建议按推荐参数进行选择，否则会降低钻具的工作效率和使用寿命。
的有效工作流量范围，建议按推荐参数进行选择，否则会降低钻具的工作效率和使用寿命。
5. 7钻井液压力与钻压的特点：钻具进行空运转时，若保持泥浆流量不变，钻具与钻头的压降为一个常数，该值随钻具型式和规格的不同而有所不同。
钻具工作时，随着钻压逐步增加，钻井液循环压力逐渐上升，该压力的增量与钻压或钻进所需扭矩的增量成正比，当达到最大推荐值时，产生最佳扭矩。
继续增加钻压，当循环钻井液在马达两端产生的压降超过最大设计值时，钻具将发生泄漏。
正常工作时，表压随钻压的增减而升降。
如果泵压表突然增加了几兆帕，继续增加钻压，泵压不再增加，这说明钻具发生了泄漏，此时钻具定子与转子间密封破坏，钻井液通过破坏的马达密封腔从钻头水眼中流出。
当因故障卡钻时，钻井液在钻具制动情况下，仍可以继续循环流过钻具。
一旦钻具发生制动，应迅速将钻具提离井底降低钻压，因为钻井液长时间流过不转的马达会使钻具严重损坏。
另外，要使钻具获得最佳工作效率，应将钻具两端的压差控制在推荐参数范围内。
5. 8预先进行必要的水利计算：钻井作业时，由泥浆泵泵岀的钻井液依次经立杆、水龙头、方钻杆而进入钻杆、钻铤、无磁钻铤、钻具（马达）、钻头水眼及环空而返回地面。
在钻井液不断循环过程中，由于钻井液本身的摩擦和钻井液与管壁、rate. It is advised to choose the range according to the recommended parameters. Otherwise, it may shorten the screw drill ' s working efficiency and running life.Features of Drilli ng Fluid and Drilli ng Weight: When screw drill is in idle working condition, if keeping fluid flow rate un cha nged, the pressure loss caused by both bit and screw drill shall be a constant value. This value changes with the differenee of drill model and specification. As screw drill is running, fluid recycling pressure will gradually in crease with gradual rise of drilli ng weight. The in creme nt of pressure is proporti onalto the torque in creme nt n eeded by drilli ng weight and stripp ing in. When it reaches the maximum recomme nded value, optimum torque shall be produced. If drilling weight goes on rising, whe n the pressure loss of recycli ng fluid at both ends of motor is over maximum desig n value, leakage shall occur from the screw drill. In normal operation, the gauge pressure rises with the drilling weight up and down. If the gauge shows sudden rise of temperature to several Mpa, when the drilling weight goes on in creas ing, pump pressure shall no Ion ger in crease. This in dicates there occurs some leakage from screw drill. The seal between stator and rotor may be changed, and fluid may be flowing out from bit nozzle while going through the damaged seal cavity. When it is stick ing due to this problem, fluid is still recycli ng through screw drill since screw drill brak ing. Once screw drill brakes, it shall be quickly lifted away from the hole bottom to reduce drilling weight, since screw drill may be seriously damaged with fluid flowing through the idle motor for Ion ger time.Additi on ally, the pressure loss at the bottom ends of screw drill shall be con trolled withi n the recomme nded range, to ensure screw drill in optimum working efficie ncy and running life.Early Hydraulic Calculation: In drilling operation, the pumped mud flows successively through riser, swivel, kelly into drill pipe, collar, non-mag netic collar, motor ,bitnozzle and annular space, and upwards to the surface. During recycling, the loss caused from the friction of fluid its own and the friction of fluid onto the pipe wall, hole wall an d/or partial flow will con sume a certa in en ergy.井壁的摩擦及各局部流动造成的损失，皆需消耗一定的能量。