螺杆钻具(PDM)工作机理及高性能长寿命的整机系统研究.pptx

螺杆钻具（PDM）工作机理 及高性能长寿命的整机系统研究;高性能长寿命螺杆钻具（PDM）关键部件及整机装配研究;螺杆钻具（PDM）概述;螺杆钻具（PDM）概述;将泥浆液体压力能转化成机械能。 高压泥浆流经旁通阀进入马达，驱动转子绕定子轴线旋转，马达产生的扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。;1.1.2螺杆钻具组成;1）、旁通阀总成;旁通阀总成：;旁通阀总成;防掉接头;防掉接头;由定子和转子组成。 定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成。 橡胶内孔是具有一定几何参数的螺旋。 转子是一根有镀铬硬层的螺杆。 ;马达总成 ; 马达定子一个导程组成一个密封腔，也称为一级。每级额定工作压降为0.8Mpa,最大压降为额定工作压力的1.3倍，如四级马达，额定压降应为3.2Mpa,最大压降为4.2Mpa。压降超过此值马达就会产生泄漏，转速很快下降，严重时会完全停止转动，甚至造成马达损坏，用户应特别注意。 为了确保马达的密封效果，转子与定子之间的配合尺寸与不同井深的温度有关,因此在选择钻具时应尽可能准确地提供给厂家钻具应用场所的井温情况，以便推荐使用松紧配合状态适合的马达。现场使用的泥浆流量应在推荐的范围之内,否则将影响马达效率，甚至马达磨损加快。 马达的输出扭矩与马达的压降成正比，输出转速与输入泥浆量成正比，随着负载的增加，钻具的转速有所降低，因此在地面只要根据压力表控制压力，根据流量计控制泵的流量，就可以控制井下钻具的扭矩和转速。;;;中空喷嘴的计算 ：;马达总成; 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。万向轴大多采用瓣形，也有采用挠轴形式的。 立林钻具的瓣型万向轴采用数控切割技术制成，切口平行度高，粗糙度可达 6.3且不破坏金属化学成分，因此使用寿命高、机械损失小。 球传动万向轴采用球、杆、绞连接方式传递扭矩，用高温润滑脂润滑摩擦副，橡胶套密封钢球运动部分，隔离含磨砺性钻井液，球传动万向轴工作面均进行特殊表面处理，使其表面硬度、抗高温性相对提高；因此耐磨性、可靠性得到进一步提高，工作寿命相应延长。;球传动万向轴总成的组成： ;可调弯壳体的组成: ;可调弯壳体：可调角度范围有 0°-2°、0°-3° 、0°-4°.;万向轴总成 将转子的偏心运动转化成传动轴的定轴运动。; 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。以下为两种形式： 一、钻头水眼压降为7.0Mpa，采用硬质合金径向轴承和中间有一组推力轴承的传动轴总成（如下图）： 二、钻头水眼压降为14.0Mpa，采用硬质合金径向轴承和金刚石复合片（PDC）的平面止推轴承，其寿命更长、承载能力更高。;传动轴总成的组成 ： ;传动轴总成的组装 ： ;传动轴总成装配;螺杆钻具整机; 为了适应钻井的需要，螺杆钻具的传动轴总成的外壳上配有不同种类的稳定器，有固定式的和可换套式的，稳定器的扶正条形式多种多样。;可换套式的稳定器;BHA used in the 9 1/2motor example.Notice the 8.5 m(27.9 ft)separation between motor and dynamics sub.;;1.2.2螺杆钻具与转盘钻井或顶驱钻井比较;螺杆钻具型号的选择： (1)、安全性的原则：(2) 、输出扭矩最大的原则：(3) 、排量合适的原则：(4)、考虑适合钻井施工工艺的原则：;控制泥浆排量和输出转速：;高性能长寿命螺杆钻具（PDM）关键部件及整机装配研究;螺杆钻具失效形式及失效机理;螺杆钻具失效形式及失效机理;挠性轴常见失效情况;目前螺杆钻具水平;万向轴;;高性能长寿命螺杆钻具（PDM）关键部件及整机装配研究;高性能长寿命螺杆钻具研制关键技术;高性能长寿命螺杆钻具研制关键技术;;Comparison of conventional stator geometry(a) with new high performance PDM stator design(b);;;;;高性能长寿命螺杆钻具（PDM）关键部件及整机装配研究;一些建议和研究;一些建议和研究;近钻头仪器短节;可调式弯壳体;空气动力螺杆钻具;;螺杆整体有限元分析;1) The Research and Optimization of the Shaft/Housing Pair used in Positive Displacement Motor (processing);谢谢大家;9、有时候读