一种渐进空腔型容积式孔底动力机,简称螺杆钻具。以泥浆、清水为动力介质,通过钻杆中心孔输送到孔底的螺杆钻具,实质上是把液体压力能转换为机械能的一种能量转换装置。钻探时,螺杆钻具直接带动连接在其孔底传动轴上的岩心管和钻头回转,整个钻杆柱仅作为输送高压工作介质的通道和支撑钻头反扭矩的杆件,不作回转运动。采用螺杆钻具钻探与常规钻探相比有许多优点,如钻杆磨损大幅度下降,钻速高。它是打定向孔的主要器具,在钻探领域已发挥作用。
黑龙江打捞工具厂家介绍工作原理
螺杆钻具是一种以钻井液为动力,把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达,在马达的进出口形成一定的压力差,推动转子绕定子的轴线旋转,并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头,从而实现钻井作业。
组成部分
螺杆钻具主要由旁通阀、液马达、万向轴和传动轴等四大总成组成。螺杆马达是钻具的主要部件,很多实践和理论分析结果表明,如欲使马达正常有效地工作,每级马达所能承受的压降以不超过0.8Mpa为宜,否则马达就有漏失。转速很快降低,严重时则完全停止转动,马达损坏。(马达的一个导程为一级) 现场使用的泥浆流量应在推荐的使用范围内,否则将影响马达效率,甚至加大磨损。螺杆马达的性能参数是螺杆钻具的主要性能参数。马达的理论输出扭矩和马达压降成正比,输出转数与输入泥浆流量成正比,随着负荷的增加钻具转数降低,所以只要控制地面上的压力表的读数和泵的流量,就能控制井下钻具的扭矩和转速。
旁通阀部分
旁通阀由阀体、阀套、阀芯及弹簧等部件组成,在压力作用下阀芯在阀套中滑动,阀芯的运动改变了液体的流向,使得旁通阀有旁通和关闭两个状态:在起、下钻作业过程中,阀套与阀体通孔未闭和,旁通阀处于旁通状态,使钻柱中泥浆绕过马达进入环空;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,弹簧把阀芯顶起,旁通阀孔处于开启位置--处于旁通状态。
马达介绍
马达由定子、转子组成。定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成,其内孔是具有一定几何参数的螺旋;转子是一根有硬层的螺杆。转子与定子相互啮合,用两者的导程差而形成螺旋密封腔,以完成能量转换。马达转子的螺旋线有单头和多头之分。转子的头数越少,转速越高,扭矩越小;头数越多,转速越低,扭矩越大。
万向轴简介
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。万向轴多采用挠轴式。
转动轴
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。因此,传动轴需要高的硬度、耐磨性和使用寿命。这个时候,淬火热处理可以大大提高传动轴的使用寿命。