螺杆钻具

1、螺杆钻具结构

螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置

,由旁通阀、马达、TC 轴承、推力轴承、万向轴、传动轴和防掉装置等组成(如图 1 所示)。

当高压液体进入钻具时，迫使转子在定子中转动（定子和转子组成了马达），马达产生的扭矩和转速通过万向轴传递到传动轴和钻头上，达到钻井的目的。螺杆钻

具作为井底动力装置，具有低转速、大扭矩、大排量等许多优点：

1．增加了钻头扭矩和功率，提高了进尺率。
2．减少了钻杆和套管的磨损和损坏。
3．可准确地进行定向、造斜、纠偏。
4．广泛应用于直井、水平井、丛式井和修井作业。
1.1 旁通阀总成
旁通阀由阀体、阀套、阀芯及弹簧等部件组成

(如图 2 所示)。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。

1.2 马达总成

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

(如图 3 所示) 。

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。仅以转子与定子啮合头数为

5：6 和 9：10 的截

面参考。

(如图 4、图 5 所示)。