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。

b、定向前应充分清洗井底，清除井底岩屑沉淀或堆积，消除

循环不彻底对定向的影响。具体方法是以正常的泥浆循环慢慢转动钻具（每次转30°--45°）依次把堆积井底岩屑和沉砂清出，清理干净后，上提钻具0.3—0.6m循环并记录，校对压力值。

a、钻具悬离井底进行空循环时，立管压力表所显示的是整个系

统的空载循环泵压，也称离井底泵压。

容积式马达特性之一，马达所产生的扭矩与两端所产生的压力降成正比，和整个系统压力变化成正比。钻头钻进时，随着钻压升高，工作扭矩的加大，马达两端的压力降也成正比例增加。循环系统的压力表反应出该压力的增值。通过监视地面立管压力表，便可以判断钻具压力扭矩的变化（钻杆与井壁的摩擦可能会影响判断精度）。在充分考虑钻头水眼压降和钻压的关系后，把表压增值限制在所选钻具推荐值范围内就会产生最佳效能。

工作打钻泵压=离井底泵压+钻具负载压力降

离井底泵压不是一个常数，它随井深和泥浆的变化而变化，在实际操作中，一般取每次单根后的离井底泵压为近似值，这样做完全可以满足要求。当泵压处于最佳工作状态时，停止增加钻压，泵压会产生波动稳定下降，直到再次调整钻压。

b、施加钻压不要太猛，钻压不是监视钻具工作的指标，只是

作为参考指标，判断钻具工作情况的主要依据应该是泵压。

对于发生较大磨损的马达，还应以进尺速度为依据。

5、起钻

钻具起钻过程类似常规钻机起钻操作。起钻时，旁通阀处于开位，允许钻柱中的泥浆泄入环空。但钻具本身不能快速地排除泥浆，通常在起钻前在钻柱上都注入一段加重泥浆，使钻杆内的泥浆顺

6、现场维护保养

a、卸下旁通阀以上各件，用清水冲洗旁通阀，同时上、下移动

阀芯调整使其移动无阻，清洗完毕，拧上提升短节。

b、将钻头座入钻头盒中，用大钳夹紧钻具，反时针旋转钻头，

空出钻具中剩余泥浆（泥浆由旁通阀阀口流出），然后卸去钻头。

c、从传动轴驱动接头孔中冲洗钻具，将转动轴上部水帽及轴承

清洗干净，然后平放钻具，正常维护保养后待用。若暂停使用或长时间搁置不用，建议向钻具内注入少量的矿物油防锈蚀（注意，不允许加入柴油）。

螺杆钻具的故障分析与排除

注意观察泥浆压力的变化，可发现和判断钻进过程中出现的许多问题。正确分析和采取适当的措施，往往可节省起、下钻所耗费的时间和费用。列举以下几种情况，供大家参考。

1、钻具离井底情况：

（1）循环压力低于计算值

这种情况通常是因为旁通阀打开关不上，钻柱刺坏形成循环短路或出现井漏，解决方法一般是起钻检修。

（2）循环压力高于计算值

原因可能是钻具或钻头堵塞，传动轴轴承受卡或损坏，井眼过小或弯接头角度过大；使钻头侧向力增大引起的，典型情

况有：

①无循环，检查整个循环系统。

②部分循环，可能是钻头堵塞或钻头侧向力过大。

③完全循环，一般认为钻具负载太大，工作扭矩大于该钻具

尺寸下的推荐值。采取的措施包括：

a、稍许起钻，减少钻压。

b、改变循环排量，判断是否是钻具或钻头堵塞。

c、短时间内交替开或停泥浆泵，以降低泵压。

d、如钻具组合装有弯接头或弯壳体，应将方钻杆稍向下

送进，使钻具在弯曲井眼中放松，以减少侧向力。2、钻具坐井底情况

（1）循环压力低于计算值：

可能是由于旁通阀打开关不上，钻柱刺坏或出现井漏，也可能是由于钻具马达定转之间的密封不良引起的，后一种情况可通过检测钻具制动点的方法判断，具体方法与步骤如下：

a、将钻具提高井底0.3—0.5m并开泵。

b、记下泵的排量，核准输入钻具的泥浆排量是否符合要

求。

c、记下钻具提离井底时的空循环压力值。

d、缓慢将钻头坐入井底，逐渐施加钻压。

e、泵压逐渐上升，达到推荐值，此时钻具获得最佳功率值，

随钻压不断增加，所需的工作扭矩最终将超出钻具能提

供的功率值，钻具产生制动。此时无论怎样继续增加钻压，泵压不会再增加，该值即为制动时压力降。

f、多数情况下，钻具制动点的压力降应是推荐工作压力的

2倍，如果制动压力降较低，轻易制动，这说明马达已不能继续使用，应予以更换。（注：这种试验只有偶尔进行，而且应尽可能的快，以防高压泥浆长时间流过不转的马达刺坏定子。）

（2）循环压力高于计算值

通常是钻具或钻头堵塞，轴承卡住或损坏，或由于施加钻压过大而引起的。

处理办法

a、减少钻压

b、停泵

c、将钻头提离井底

如压力还是降不下来，说明钻具或钻头已经堵塞。