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定向井工具简介要点.ppt
海洋钻井平台 定向井常用井下工具 一、马达(PDM) 二、扶正器(STB) 三、非磁钻铤(NMDC) 四、悬挂短节(HOS) 五、短非磁钻铤(SNMDC) 六、浮阀(F/V) 七、定向接头(O/S) 一、马 达(1) 旁通阀总成(by-pass valve assembly) 马达总成(motor assembly) 万向轴总成(cardan shaft) 传动轴总成(drive shaft assembly) 一、马 达(2) 一、马 达(3) 马达的工作原理(4) 马达是一种 螺杆钻具(SCREW DRILLS),它是以泥浆作为动力的一种井下动力钻具。 马达工作原理:泥浆泵产生的高压泥浆流,经旁通阀进入马达时,转子在压力泥浆的驱动下,绕定子的轴线旋转,马达产生的扭矩和转速,通过万向轴和传动轴传递给钻头,来实现钻井作业。 旁通阀总成---马达(5) 旁通阀结构及工作原理: 旁通阀有旁通和关闭两个位置,在起下钻时位于旁通位置,下钻时匀许环空的泥浆由旁通阀阀体侧面的阀口孔流向钻杆内孔,起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧面的阀口流入环空,减少井台溢出泥浆,当泥浆流量及压力达到一定值时,旁通阀关闭,泥浆流经马达,将泥浆能量转换为机械能。 马达总成-----马达(6) 马达总成的结构及工作原理: 马达总成由转子和定子两部分组成。定子与转子之间形成若干个密封腔,在泥浆动力作用下,密封腔不断的形成与消失,完成能量交换从而推动转子在定子中旋转。马达可形成几个密封腔就称几级马达。 万向轴总成-----马达(7) 万向轴总成的结构及工作原理: 万向轴总成未于转子下端,其作用是把马达产生的扭矩和转速传递到传动轴上。由于转子作的是偏心运动,因此要求万向轴具有较好的挠性功能,能将偏心运动转换成传动轴的定轴转动。 传动轴总成-----马达(8) 传动轴总成的工作原理: 传动轴总成(drive shaft assembly),它的作用是将马达的旋转动力(扭矩和转速)传递给钻头,同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。 常用马达厂家: NADRILL、BAKER、立林、 大港、 德州 马达操作注意事项(9) 泥浆马达操作参数及注意事项 工作压力 循环压力 工作压差 马达井口试验应注意的问题 不同马达所允许的轴向间隙 马达使用结束后应注意的问题 马达到达井场后先要作什么 二、扶正器(1) 扶正器的分类 扶正器的作用 扶正器的形状 使用扶正器的一些技巧 二、螺旋扶正器结构(2) 二、扶正器(3) 扶正器作用 在现场作业中,无论是在转盘钻具组合中,还是在导向钻具中,扶正器都具有很大的作用。 在增斜钻具组合和降斜钻具组合中,扶正器起支点作用,通过改变扶正器在下部钻具组合中的位置,可改变下部钻具组合的受力状态,从而进行增斜、稳斜或者降斜来达到控制井眼轨迹的目的,还可以增加下部钻具组合的刚性,修整井眼,防止粘卡等。 二、转盘扶正器组合(4) 此类工具不能用于改变井眼方位,仅能在已有一定斜度的井眼内改变井斜,即进行增斜、降斜或稳斜。 此类工具是在转盘钻的基础上,利用靠近钻头的钻铤部分,巧妙地使用扶正器,得到各种性能的组合。 20世纪80年代以来,国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。运用数学、力学和计算机工具,出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、加权余量法等等方法,且都需要使用较复杂的计算机程序。 在没有计算机软件计算在情况下,可使用现场常用的经验数据。 转盘钻扶正器组合有三种: 增斜组合 稳斜组合 降斜组合 二、转盘增斜钻具组合(5) 二、转盘稳斜钻具组合(6) 二、转盘降斜钻具组合(7) 二、扶正器(8) 尽可能多的使用转盘扶正器钻具组合来进行轨迹控制 。所以在造斜段结束之后,一般都换用转盘钻继续增斜,并在需要稳斜和降斜的时候,仍然使用转盘钻来完成。只有在下列两种情况下,才使用动力钻具进行控制: (1).使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时,改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜; (2).转盘钻扶正器组合不能控制方位,而且在钻进中常常出现方位偏差。当井眼方位有较大偏差,有可能造成脱靶时,必须使用动力钻具造斜工具来完成扭方位。 三、非磁钻铤(1) 非磁钻铤作用 在使用MWD或者电子多点测斜仪等仪器时,在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效防止由于钻具所带来的磁干扰,使测量结果准确有效。 三、非磁钻铤(2) 8 非磁钻铤: 扣型:631*630
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