江钻井下动力钻具的研制于应用.ppt

单位长度马达具有双倍的输出动力。 马达寿命更长。 受温度和油基泥浆介质的损害更小。 在同样的输出扭矩时，钻具长度更短，定向能力强。 等壁厚钻具的高稳定性，高转速，转化为机械钻速比常规螺杆钻更具优势。 根据国外资料，等壁厚钻具可以提高随钻测量仪（MWD)/随钻测井仪(LWD)的测量精度。 特殊钻井工况下的应用： 1）短半径水平井； 2）耐饱和盐水泥浆。 3）高温井适应性相对较强。 由于定子橡胶薄，散热性好，高温井适应性相对较强 江钻等壁厚螺杆钻具 现场应用 第二部分 江钻高速涡轮钻具 中国石化江汉油田 江钻高速涡轮钻具主要针对高研磨性硬地层，匹配孕镶金刚石钻头，提高机械钻速，较大幅度地缩短钻井周期，降低钻井成本。 中国石化江汉油田 总体结构 江钻高速涡轮钻具 涡轮节 支承节 涡轮定、转子 PDC轴承 产品特点 江钻高速涡轮钻具 涡轮定、转子是涡轮节中主要零部件，是动力钻具中将液能转换到机械能的零部件。通过以CFD分析和计算机造型的涡轮叶片自动化开发流程，设计出高效率的涡轮定、转子 。 ■ 高效的涡轮定、转子 产品特点 江钻高速涡轮钻具 ■ 应用PDC止推轴承大幅提高动力钻具寿命 江钻高速涡轮钻具应用了进口PDC轴承，PDC轴承上的金刚石复合片的磨损速率非常低，极大地提高了涡轮钻具寿命。同时，PDC轴承承受载荷的能力好，相对于采用止推轴承的常规涡轮钻具，长度大幅减少，寿命极大地提高。 产品特点 江钻高速涡轮钻具 ■ 防掉结构及解卡装置解决井下复杂情况 江钻涡轮钻具中采用了的防掉结构设计，可以在连接螺纹出现断裂情况时防止涡轮掉井，确保了钻井安全。 解卡装置可以使钻头在井壁遇卡时，通过转盘（或顶驱）带动解卡装置自动解决钻头遇卡问题。 产品特点 江钻高速涡轮钻具 ■ 全金属构造，耐井底高温、高压环境 ■ 所有零部件同心设计，振动小，提高钻井效率 ■ 钻具组合（BHA）低振动，提供优质井眼 产品性能 江钻高速涡轮钻具 涡轮钻具的单元试验与整机试验 涡轮定、转子实验 整机实验 水力平衡实验 江钻涡轮钻具整机性能曲线 江钻高速涡轮钻具 产品性能 江钻涡轮钻具技术参数 江钻高速涡轮钻具 产品性能 16.0 10.0 3200 2100 1100 800 36 30 4 1/2 REG 5 1/2 FH 178 2WZ-178 压降 MPa 输出扭矩 Nm 工作转速 rpm 排量 L/s 接钻头 接钻杆 动力参数 连接螺纹 外径 Mm 规格 型号 江钻高速涡轮钻具 江钻目前已完成高速涡轮钻具的研制，希望继续在钻井公司的大力支持之下，完成涡轮钻具的现场测试，实现以技术进步推动油气勘探开发提速、提效！ 江 汉 油 田 * 中国石化江汉油田 中石化江汉油田 西南分公司钻井提速提效会议 江钻井下动力钻具的研制与应用 江汉石油管理局江汉钻头股份公司 二○一二年三月 中国石化江汉油田 一、江钻等壁厚螺杆钻具 二、江钻高速涡轮钻具 中国石化江汉油田 第一部分 江钻等壁厚螺杆钻具 中国石化江汉油田 一、江钻等壁厚螺杆钻具的特点 二、江钻等壁厚螺杆钻具的研制 三、江钻等壁厚螺杆钻具的应用 江钻等壁厚螺杆钻具特点 常规螺杆钻具马达定子结构简单，加工易，但因橡胶厚薄不均，硫化过程实际收缩不均，难以实现定子理论线型，导致马达容积效率低、耐压小、输出扭矩小以及集热区橡胶易老化等问题； 等壁厚定子橡胶厚薄均匀，其形变一致，容易实现定子线型的理论设计，密封性好，容积效率高、每级的压差提高50%以上，理论输出扭矩相应增大50%以上、而且每一级的输出扭矩高于常规马达，因此相同输出扭矩情况下，马达的长度大幅度缩短。 江钻等壁厚螺杆钻具 江钻等壁厚螺杆钻具特点 江钻等壁厚螺杆钻具 第一部分 江钻等壁厚螺杆钻具 中国石化江汉油田 一、江钻等壁厚螺杆钻具的特点 二、江钻等壁厚螺杆钻具的研制 三、江钻等壁厚螺杆钻具的应用 分析研究各种马达线型的优缺点，设计一种修正线型；定子壳体预先加工出内螺旋面，保证橡胶近似等壁厚；针对常规和饱和盐水泥浆，转子表面分别采用镀铬和镀钨工艺。 江钻等壁厚螺杆钻具的研制 采用分体式花瓣万向轴，易于对接触部位进行表面耐磨处理。 传动轴结构采用上下两组径向TC轴承组, 中间轴向球式止推轴承组的结构特点是结构简单、寿命较长,易于维修。 江钻等壁厚螺杆钻具 小 小 大 大 大 偏心距 轻微 无 无 严重 轻微 打扣现象 小 小 大 大 大 最大滑动速率 较大 最大 一般 最小 较小 综合曲率半径 较小 一般 较大 最大 较大 过流面积 短幅 外摆线 短幅 内摆线 内外摆线 普通 外摆线