2022-09-09 15:50:33|已浏览：715次
螺杆的结构与工作原理
一、 工作原理:螺杆钻具是一种容积式马达，高压钻井液经钻具进入螺杆马达后，液体压力迫使转子旋转，将钻井液的水力能转化为机械能，通过传动轴把扭矩传递到钻头上。
二、结构:从上到下依次是旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成、导向总成(弯螺杆)。新型螺杆具有防掉装置。
三、 工作特性
(1)螺杆钻具的转速只与排量和结构有关而与工况(钻压、扭矩)无关。
(2)工作扭矩与压降和结构有关与转速无关。
(3) 转速和力矩是各自独立的两个参数。
(4)具有硬转速特性和良好的过载能力。
(5)泵压表可以作为井底工况的监视器，由△P变化来判断和显示井下工况(钻压和扭矩)
(6)转速随排量的变化而线性变化。
(7)工作扭矩和转速均与结构有关。增大马达的每转排量可获得低速大扭矩的特性。
(8)由于密封漏失和摩擦阻力，存在机械效率和水力效率。
四、影响螺杆钻具使用因素(使用要求)
1钻井液:满足井下需要的前提下，比重和粘度尽可能的低，比重不大于 1，5;固相含量小于5%;PH值在4--10之间，过高或过低都会对螺杆钻具零件产生破坏作用:钻进液中含有 芳香烃类物质或其它对定子橡胶有害的化学处理剂，会损伤定子橡胶，减少使用寿命。
2排量:每种规格的螺杆都有最适应的排量范围，要符合推荐的使用范围;排量太大会使转速过高，降低使用时间，甚至损坏马达;排量太低会降低转速，功率低，甚至打不开旁通阀进而刺坏。
3钻压:施工中通过逐渐增加钻压，使螺杆钻具的马达压降尽量达到规定值的中上限,以保证螺杆钻具的马达最大限度地输出功率;同时，把钻压控制在推荐的最大钻压以内，过大的钻压会损坏传动轴推力轴承，还会使马达压降过高而发生之滞动现象，如果制动时间过长会使马达严重损坏。
4钻头:钻头水眼压降最大值不超过螺杆额定值。水眼过大使轴承得不到良好润滑及降低螺杆承受钻压的能力;过小，泵压达到额定值时排量小，不能发挥螺杆最大功率，系统压力高会影响推力轴承寿命。
5温度:根据井底温度选择常温(120)或高温(150)螺杆。为能在较高温度下工作，可采取分段循环或中空螺杆加大流量降温。
6钻压平衡:螺杆工作时存在以下几种力，F---转子、万向轴、传动轴、及钻头重量的和，方向向下。F△MP---马达压力降产生的轴向力.向下。F△PB---钻头水眼压力降产生的轴向力，向下。W---钻压，方向向上。
上述各力的合力由推力轴承来承受，合力为0是理想状态。
