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1.1　钻探工程中的钻井方法及相关的问题1

第1章　概论1

1.1.1　从地面向井下传递能量2

1.1.2　井下产生动力2

1.1.3　破碎岩石需要的力3

1.1.4　总能量平衡4

1.2　钻井技术的发展4

1.2.1　钻井方法的演变4

1.2.2　井下马达的现今发展阶段5

1.2.3　直接破岩方法取得的进步7

1.3.1　螺杆钻具8

1.3　螺杆钻具及其历史背景8

1.3.2　螺杆钻具的历史发展过程9

1.4　小结10

第2章　螺杆钻具简介11

2.1　螺杆钻具的特点11

2.2　螺杆钻具的结构组成12

2.2.1　旁通阀组件12

2.2.2　泥浆马达13

2.2.3　连杆机构16

2.2.4　驱动轴总成16

2.3.2　排液18

2.3　螺杆钻具的结构特点18

2.3.1　总成18

2.3.3　导斜作用19

2.4　多头螺杆钻具简介19

2.5　螺杆钻具的工作原理21

2.6　螺杆钻具的主要技术参数23

2.6.1　钻具尺寸23

2.6.2　钻头水眼压降23

2.6.3　井眼尺寸范围23

2.6.4　转速24

2.6.6　扭矩26

2.6.5　排量26

2.6.7　压力28

2.6.8　功率29

2.6.9　轴向推力30

2.6.10　工作液31

2.6.11　效率32

2.6.12　马达空转压差39

2.6.13　马达“失速”压降39

2.7.1　代纳钻具40

2.6.16　螺杆钻具使用寿命40

2.7　螺杆钻具产品及生产厂家40

2.6.15　联接螺纹40

2.6.14　钻具重量40

2.7.2　纳维钻具41

2.7.3　贝克钻具41

2.7.4　国产螺杆钻具及厂家42

2.8　几种特殊的螺杆钻具43

2.8.1　弯壳体螺杆钻具43

2.8.2　小直径螺杆钻具44

2.8.3　取心钻进螺杆钻具44

2.8.5　充油轴承螺杆钻具及其他45

2.8.4　大流量跟管钻进螺杆钻具45

第3章　螺杆钻具的使用46

3.1　钻井前的准备工作46

3.1.1　配套设备46

3.1.2　选取钻具47

3.2　水力设计48

3.2.1　泵量48

3.2.2　泵压49

3.2.3　最佳钻压和最大钻压55

3.3　下井57

3.3.1　钻具组合57

3.3.2　现场检查螺杆钻具58

3.3.3　试验59

3.3.4　下钻60

3.3.5　重复钻进及扩孔将钻具下到井底61

3.4　钻进与定向62

3.4.1　钻进62

3.4.2　定向63

第4章　有关螺杆钻具的使用问题及其故障分析65

4.1　用好螺杆钻具的必要条件65

4.2　螺杆钻具使用过程中的注意事项67

4.2.1　螺杆钻具下井前的地面检查67

4.2.3　开动钻具69

4.3　定向钻井中有关螺杆钻具的使用问题69

4.2.2　把钻具及其组合下到井眼里69

4.3.1　螺杆钻具的选择70

4.3.2　弯接头的选择70

4.3.3　反扭矩对定向钻井的影响71

4.3.4　其他72

4.4　螺杆钻具在井下出现的故障分析73

4.4.1　螺杆钻具马达失速问题73

4.4.2　螺杆钻具的故障分析73

4.5　从井眼中起钻75

4.5.1　提钻前最后一次测斜75

4.5.2　起钻及随钻测斜的仪器出井75

4.5.3　钻具出井前后的一些注意事项75

4.5.4　清洗检修螺杆钻具76

第5章　螺杆钻具维修保养设备77

5.1　概述77

5.2　螺杆钻具维修保养原则77

5.3　螺杆钻具的修理车间79

5.3.1　修理车间79

5.3.2　修理车间的设备简介79

5.4　螺杆钻具液压拆装架84

5.4.1　简介84

5.4.2　工作原理84

5.4.3　技术性能86

5.4.4　安装与调试87

5.4.5　使用和保养88

5.4.6　液压拆装架与通用的车间设备89

5.5　增压设备92

5.5.1　增压设备的液压回路简介92

5.5.2 增压油缸93

5.6　螺杆钻具液马达试验台97

5.6.1　技术背景97

5.6.2　设计原理97

5.6.3　螺杆马达试验台技术性能98

5.6.4　螺杆钻具马达试验台组成部分简介99

5.6.5　技术关键及解决办法101

5.7.1　概述105

5.7.2　系统性能与技术指标105

5.7　螺杆钻具马达试验台微机数据采集与处理系统105

5.7.3　系统硬件构成及各部分功能106

5.7.4　系统软件107

5.7.5　系统的特点112

5.8　测功机114

5.8.1　概述114

5.8.2　技术特性参数114

5.8.3　结构与工作原理114

5.8.5　使用和保养116

5.8.4　安装与调节116

第6章　螺杆钻具的拆卸检修与保养程序118

6.1　概述118

6.2　拆卸传动轴接头部件119

6.2.1　填写卡片119

6.2.2　拆卸传动轴接头120

6.3　拆卸泥浆马达123

6.4　拆卸轴承124

6.5　拆卸旁通阀及泥浆筛网127

6.5.1　拆卸3？″规格钻具的旁通阀127

6.5.3　拆卸泥浆筛网128

6.5.2　拆卸4？″～11？″规格钻具的旁通阀128

6.6　拆卸万向节129

第7章　螺杆钻具的组装程序132

7.1　组装螺杆钻具泥浆马达132

7.2　组装旁通阀部件133

7.2.1　组装3？″规格钻具的旁通阀133

7.2.2　组装4？″～11？″规格钻具的旁通阀134

7.3　组装轴承部件134

7.4　组装万向节部件137

7.4.1　万向节弧瓣间隙测量138

7.4.2　万向节橡胶套筒安装138

7.5　加固万向节（螺纹联接）与ND4轴承部件组装步骤142

7.6　螺杆钻具的最后成型组装149

第8章　螺杆钻具的发展155

8.1 国外井下动力钻具的发展情况155

8.1.1　俄罗斯155

8.1.2　美国157

8.1.3　西欧及其他国家159

8.2　现代井下动力钻具发展前景160

8.3　螺杆钻具的技术进展161

8.3.1　螺杆钻具的新发展161

8.3.2　结构及零部件的改进166

8.4.1　进一步提高井下动力钻具的工作可靠性169

8.4　井下动力钻具展望169

8.4.2　重视井下动力钻具配套技术的发展170

8.4.3　研制适应小排量钻井工艺的井下动力钻具170

8.4.4　完善井下动力钻具导向钻井系统的工作性能，实现钻井的闭环控制和最优化170

8.4.5　我国井下动力钻具的应用、研究和发展171

附录172

附录A　国内外部分螺杆钻具技术参数172

附录B　代纳钻具液力平衡图181

附录C　螺杆钻具水力手册184

附录C1　确定通过地面设备的压力损失184

附录C2　确定通过钻杆内腔的压力损失187

附录C3　确定通过加重钻杆、钢钻铤、无磁钻铤内部的压力损失194

附录C4　确定通过北京DYNA-DRILL螺杆钻具泥浆马达的压力损失196

附录C5　确定通过马达、钢钻铤和无磁钻铤与井眼间环形通道上的压力损失197

附录C6　确定通过钻杆和加重钻杆与井眼间环形通道上的压力损失213

附录C7　根据实际泥浆密度修正系统压力损失值226

附录C8　用实际使用泥浆的塑性粘度修正系统压力损失值227

附录C9　泥浆通过钻头水眼的压力损失228

附录D　螺杆钻具的维修报告表及部分钻具明细表232

附录E　单位符号和本书所用的一些单位与法定计量单位换算表240

附录E1　单位240

附录E2　符号240

参考文献242