螺桿鑽具使用泥漿過濾器

⑴ 使用螺桿鑽具注意事項

使用中的注意事項：
1 、螺桿入井前的檢查：（參照使用說明書）
● 串軸承軸向間隙的檢測。（主要針對維修螺桿）
● 開泵檢查旁通閥是否能夠完全關閉。
● 開泵檢查螺桿馬達是否正常抖動。
● 井之前要做井口試驗，記下馬達壓降。
● 傳動軸總成為泥漿潤滑，傳動軸軸頭漏泥漿為正常現象。
2 、使用螺桿的泥漿要求：
● 為了防止螺桿發生偏磨應盡量提高泥漿潤滑性 ;
● 必須嚴格使用固控設備，固相含量不高於 13% ，含沙量低於 0.5%;
● 堵漏材料對螺桿有很大影響，螺桿使用後必須返廠大修。
3 、使用中的注意事項：
● 決定使用螺桿鑽進前，建議將螺桿鑽具以外的全部鑽具螺紋按照規定上緊，以防反扭矩造成倒扣發生。
● 最初加壓要緩慢，使鑽頭與螺桿輕緩的磨合，直到建立起鑽井模。
● 排量、鑽壓要按照使用手冊的推薦范圍使用；如需要大排量時，可使用中空馬達。
● 使用螺桿時要時刻觀察泵壓變化。
● 鑽進時，應盡可能保持恆定的輸出流量，使螺桿輸出扭矩穩定，便於觀察泵壓變化。
● 加鑽壓時要平穩加壓，避免螺桿馬達頻繁憋死，造成螺桿提前損壞，嚴重時會造成井下事故。
● 螺桿鑽 ≤ 壓施加原則，一般結合機械鑽速，泵壓上漲 1-2 兆帕為宜，軟地層不能按照此原則施壓。（鑽進前充分循環泥漿，確認空載泵壓）
● 尋找鑽壓和鑽時的最佳結合點，即在一定鑽壓下鑽時較理想，泵壓較平穩，鑽壓表回落較快點。
● 在進行復合鑽進時，應嚴格控制鑽盤（頂驅）轉速，如轉速過快，會使馬達和傳動軸機構的離心力增大，使壽命縮短。螺桿外殼本體的高速轉動還容易造成殼體斷裂。

⑵ 如何正確使用螺桿鑽具

螺桿鑽具的使用方法與故障分析

螺桿鑽具是油水井修井中常用的一種鑽銑工具，它是以液體壓力為動力，驅動井下鑽具旋轉的工具，可以用來進行鑽進、磨銑、側鑽等作業。，由於它一方面對洗井液的要求比較高，另一方面我們在現場施工時，由於操作不當很容易造成螺桿鑽具的損壞，這樣既影響施工進度，又增加作業費用。為了提高螺桿鑽具的使用率，就其原理、操作方法及故障分析做一簡單闡述。
一、螺桿鑽具的結構
螺桿鑽主要由上接頭、旁通閥、定子、轉子、過水接頭、軸承總成及下接頭組成。
1、旁通閥的結構與作用
（1）結構：旁通閥主要由本體、閥套、閥芯、彈簧、彈簧擋圈、絲堵、篩板等組成。
（2）作用：a、防止下鑽或接單根時因環形空間液體密度較大，液體倒流到鑽具內，造成轉子倒轉及松扣現象。b、防止含鑽屑的洗井液進入定子腔內卡死鑽具。c、防止鑽具內的意外井噴。d、起鑽時可泄出鑽柱內的洗井液。
2、馬達總成的結構與作用
（1）結構：馬達總成由定子和轉子組成。定子是經過精加工的鋼筒內硫化一層具有雙頭或多頭螺旋腔的剛體橡膠套。轉子是一根單頭或多頭螺旋鋼軸，用合金鋼加工成形後，表面鍍一層有利於防腐和耐磨的硬鉻，並通過鍍鉻來控制定子和轉子的配合間隙。
（2）作用：以泥漿泵泵入的修井液的液壓能驅動轉子轉動，為鑽頭破碎岩石提供旋轉機械能。馬達總成是螺桿鑽具的動力源。
3、傳動軸總成
傳動軸總成是螺桿鑽具的重要部件之一，它的壽命決定了螺桿鑽具總體壽命。傳動軸總成用於傳遞鑽壓、扭矩和修井液。
二、螺桿鑽具的工作原理
螺桿鑽具通過轉子和定子將高壓液體的能量轉變成機械能。當高壓液體通過鑽具內孔進入鑽具後，閥球被推動下移，關閉旁通閥，從而進入轉子與定子形成的各個密封腔。液體在各腔中的壓力差推動轉子沿定子的螺旋通道滾動。轉子在沿自身的軸線轉動的同時，還繞與轉子軸線平行，並與之有一偏差心距e的定子中心線公轉。這就是所謂的螺桿鑽具的行星傳動原理。由於轉子和定子都採用螺旋線，因而轉子繞定子軸線作逆時針轉動，並以自身軸線作順時針轉動去帶動鑽具旋轉。
三、螺桿鑽具的使用方法
1、鑽具配合
在套管內鑽塞時自上而下鑽具配合為：鑽塞工具+螺桿鑽具+提升短節+緩沖短節+井下過濾器+提升短節+油管鑽柱
2、井眼及鑽具的准備
（1）井眼暢通，保證螺桿鑽具順利下入井底。
（2）處理好洗井液。洗井液要求用清水或無固相（低固相）液體。機械雜質含量不大於0.5﹪，顆粒直徑不大於0.3mm。
（3）用油管通井規對所用油管進形通徑，防止鑽具水眼中的雜物堵塞螺桿鑽具或鑽頭水眼；
3、入井檢查
（1）檢查螺桿鑽旁通閥活塞是否靈活；
（2）開泵。先小排量，然後逐漸增大到正常排量檢查旁通閥是否關閉，芯軸轉動是否靈活。
（3）上提鑽具檢查旁通閥關閉情況，一切正常後，方可下鑽。
（4）下鑽過程中要平穩操作，要控制下放速度，一般10m/min為宜，以防止倒抽贓物堵死鑽頭和螺桿鑽具。下鑽途中可適當開泵頂通水眼，但時間不宜過長，或每下500米向鑽柱內灌注清潔洗井液一次。
4、鑽進操作
（1）下鑽至水泥塞面5m開泵，記錄循環正常之後的泵壓，隨後逐漸加壓鑽進。使用100型螺桿鑽具時，鑽壓應以5-15KN為宜，洗井排量以500-600L/min為宜，最大不得超過1200L/min,待循環正常，轉子啟動後，緩慢下放鑽具至塞面，進行正常鑽進。
（2）排量必須保持設計值。
（3）鑽進允許最大泵壓等於懸空循環泵壓與馬達壓降之和。
（4）在排量一定的條件下，工作壓差和鑽頭扭矩隨鑽壓增大而增加。所以，在鑽進過程中可以通過立管壓力的變化判斷馬達和鑽頭的工作情況。
（5）鑽進中要認真掌握鑽壓和泵壓的變化，防止鑽壓過大而壓死鑽具。若壓死鑽具應立即上提鑽具，然後減壓鑽進。
（6）嚴禁壓死循環，以防縮短工具壽命。
（7）每鑽完一個單根後，要上提下放劃眼兩次並循環洗井一周。
4、使用過程中因注意的問題
（1）不得長時間懸空循環，不得壓死循環。
（2）鑽頭遇卡時不得轉動管柱，防止螺桿水帽倒扣，芯軸落井。
（3）井口應安裝自封封井器，防止小件物品落井。
（4）上水池和回水沉澱池要分開使用，返出的洗井液應沉澱後方可使用。
（5）接單根前及完鑽後應充分洗井，使井內無鑽屑。
（6）鑽進中泵壓下降，排除地面因素之外，可能是鑽具刺漏、旁通閥孔刺壞或螺桿殼體倒扣，應立即起鑽。
（7）鑽進中泵壓突然升高，可能馬達、傳動軸卡死或鑽頭水眼堵，此時不能反洗井，應立即起鑽。
四、螺桿鑽具使用中的故障與排除方法
異常現象 可能願因 處理方法

壓力表壓力突然升高
馬達失速
上提鑽具0.3-0.6m，核對循環壓力，逐步加鑽壓，壓力隨之逐步升高，其它參數均正常，可確認是失速問題。
馬達、傳動軸卡死，鑽頭水眼堵 鑽頭提離井底，若壓力表讀數仍很高，只能提出鑽具檢查或更換。

壓力表壓力慢慢升高

鑽頭水眼被堵
鑽頭提離井底，檢查壓力，若壓力仍燃高與正常循環壓力，可試著改變循環流量或上下移動鑽具，若無效，起出修理或更換。
鑽頭磨損 可繼續鑽進，細心觀察，若仍無進尺，則起出更換。

地層變化
鑽具稍稍提起，如果壓力與循環壓力相同，則起出檢查
壓力表壓力緩慢降低 循環壓力損失變化 檢查液體流量
管柱損壞 稍提鑽具，若壓力表讀數低於循環壓力，則起出檢查

沒有進尺

地層變化 適當改變鑽壓和循環率
馬達失速 壓力表讀書增高，鑽具提離井底，檢查循環壓力，小幅增加鑽壓
旁通閥處於「開」位 壓力表讀數偏低，稍提鑽具，啟、停泵車兩次仍無效時，則需起出檢查旁通閥
鑽頭損壞 起出換新鑽頭

⑶ 螺桿鑽具的工作原理是什麼

螺桿鑽具的組成
螺桿鑽具主要由旁通閥、液馬達、萬向軸和傳動軸等四大總成組成. 螺桿馬達是鑽具的主要部件，很多實踐和理論分析結果表明，如欲使馬達正常有效地工作，每級馬達所能承受的壓降以不超過0.8Mpa為宜,否則馬達就有漏失。轉速很快降低，嚴重時則完全停止轉動，馬達損壞。（馬達的一個導程為一級） 現場使用的泥漿流量應在推薦的使用范圍內，否則將影響馬達效率，甚至加大磨損。螺桿馬達的性能參數是螺桿鑽具的主要性能參數。馬達的理論輸出扭矩和馬達壓降成正比，輸出轉數與輸入泥漿流量成正比，隨著負荷的增加鑽具轉數降低，所以只要控制地面上的壓力表的讀數和泵的流量，就能控制井下鑽具的扭矩和轉速。
螺桿鑽具的工作原理
螺桿鑽具是一種以鑽井液為動力，把液體壓力能轉為機械能的容積式井下動力鑽具。當泥漿泵泵出的泥漿流經旁通閥進科馬達，在馬達的進、出口形成一定的壓力差，推動轉子繞定子的軸線旋轉，並將轉速和扭矩通過萬向軸和傳動軸傳遞給鑽頭，從而實現鑽井作業。

資料來源：中國石油工具網

⑷ 螺桿鑽具技術方案研究

3.1.1 超深井螺桿鑽具性能參數優化方案研究

常規螺桿鑽具的性能參數對鑽進至關重要。同樣，超深井螺桿鑽具的性能參數關繫到超深井的鑽井成本甚至超深井的鑽井成敗。借鑒常規螺桿鑽具的性能參數方程，得到超深井條件下的超深井螺桿鑽具的性能參數方程如下：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

以上式中：A_G為過流面積，mm²；q為每轉排量，mm³/r；M為螺桿馬達的理論輸出扭矩，N·m；n為螺桿馬達輸出轉速，r/s；G為轉子所產生的軸向合力，N；F_g為轉子轉動時產生的離心力，N；v_max為轉子與定子間的最大滑動速度，mm/s；L_s為定轉子密封線總長度，mm；N為轉子頭數；E為轉子偏心距，mm；r_u為等距半徑，mm；T_s為定子導程，mm；h為定轉子螺距，mm；k為螺桿馬達級數，一般3～6級；ΔP為螺桿馬達推薦的每級工作壓力，一般取0.6～0.8MPa，在超深井工況下，雖然是高壓力情況，但是對於壓力降可以保持不變；Q為流經鑽具動力系統的液體流量，mm³/s；μ為軸向力系數，其值由實驗確定，設計時取1.0～1.1；ρ為轉子質量密度，kg/cm³。

從上面的式子中，得出它們是多變數的參數方程。由於相互關系復雜，不是簡單的線型關系，中間還涉及諸多的限制條件，要想對涉及上面式子的問題進行參數優化必須採用系統的方法才能解決問題。為此，專門研究一套超深井螺桿鑽具的參數優化的方法是有必要的。

超深井螺桿鑽具參數優化過程就是一個數學建模，並求解的過程。這個數學模型是限定條件下的多目標函數的極值問題。多目標優化問題必須轉化為單目標優化才能解決，這里利用層次分析法將多目標優化問題轉換成單目標優化問題。思路是，根據各單目標函數在所構造的總體目標函數中所佔的權重，構造一個單目標函數，將多目標函數優化問題轉換成單目標函數優化問題。從而最終解決工程實際問題。將上面的方法歸納總結成圖3.1。

圖3.1 超深井螺桿鑽具性能參數優化流程圖

利用層次分析法解決超深井螺桿鑽具參數優化問題，具體步驟如下：

第一步，建立螺桿鑽具參數優化層次結構模型，如圖3.2所示。

圖3.2 螺桿鑽具參數優化層次結構模型

第二步，構造判斷矩陣。各方案的評價指標如表3.1所示。

表3.1 螺桿鑽具參數優選各方案的評價指標

根據結構模型，建立C層各元素相對O層的比較矩陣：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

P層各元素相對C層的成對比較矩陣為：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

第三步，我們應用matlab軟體求解矩陣A的特徵值。具體計算過程略。矩陣A的最大特徵值λ_max=5.1561，對應的列向量為，將其歸一化：得到對應的歸一化特徵向量。接下來計算B1，B2，B3，B4，B5的最大特徵值，及其對應的歸一化特徵向量。

B1，B2，B3，B4，B5的最大特徵值及其相應的列向量分別為

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

將其歸一化（採用規范列平均法），得：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

第四步，我們對其進行一致性檢驗。

n=4，RI=0.90，代入數值，得到下面的結果：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

上述指標具有滿意的一致性。

根據層次分析法列表3.2如下：

表3.2 層次分析法螺桿鑽具參數優選各參數權重

由上表我們知道，P1，P2，P3，P4分別占權重26.1163%，15.5163%，32.8938%，25.4735%。

下面將利用lingo優化軟體，對螺桿馬達的相關參數進行優化。

首先將超深井螺桿鑽具的參數優化問題建立一個數學模型。超深井螺桿鑽具的性能主要和超深井螺桿馬達的性能密切相關。為此，只要使螺桿馬達的性能達到最優，那麼螺桿鑽具的性能自然也達到了優化的目的。超深井螺桿馬達的性能參數主要是自轉轉速和輸出扭矩。對於過流面積，當馬達結構確定之後，過流面積就確定了。根據lingo解題的一般步驟。建立數學模型如下：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

約束條件過多，相互之間也可能會出現矛盾；約束條件過少，也可能解不出正確解。為此我們必須合理選擇約束條件。具體的解題過程略。

螺桿鑽具轉子頭數與輸出扭矩和輸出轉速之間的關系。通過得到的數據，如表3.3所示。

表3.3 螺桿鑽具的輸出扭矩及輸出轉速與螺桿馬達轉子頭數間的關系

為了更加直觀的得出馬達轉子頭數與馬達輸出扭矩和馬達轉速的關系，製作折線圖3.3。由圖3.3可以清晰地看出，馬達的轉子頭數越多，馬達輸出扭矩越大，馬達的輸出轉速越小。

優化後得到的結果是，轉子頭數為5。經分析，轉子頭數不是主要因素，轉子頭數選擇多少都是可以的，實際情況是，轉子頭數從少到多，都有現成的產品應用於鑽井現場。充分說明了轉子頭數不是螺桿馬達參數優化的主要因素。這里選用馬達轉子頭數取5的結果。剩下的三個參數，馬達偏心距取2.5819mm，等距半徑取4.008579mm，轉子螺距取46.47916mm，此時得到的馬達的輸出扭矩為100N·m，馬達的輸出轉速為5.7296r/s。

圖3.3 螺桿鑽具的輸出扭矩及輸出轉速與螺桿馬達轉子頭數間的關系

轉子產生的軸向力為7045.6N，轉子離心力離心力為27.6333N，轉子與定子間最大滑動速度為1073.8mm/s，定轉子副密封線總長度為2011.3mm。得到的值比文獻中的優化結果絕大部分都要好。

超深井螺桿鑽具的參數優化的結果，得到了符合實際需求的超深井螺桿鑽具的結構參數。超深井螺桿鑽具的結構參數主要表現形式就是超深井螺桿馬達的線型。下面我們將採取生動形象的形式對超深井螺桿馬達線型進行系統深入的研究。

超深井螺桿鑽具的性能參數優化，涉及超深井螺桿鑽具的工作原理、以及實際鑽井作業的工況，要解決這個系統的問題，需要的是系統的方法。本章從已有的螺桿鑽具的性能參數方程出發，利用層次分析法計算出各目標函數在總目標中所佔的權重，構成一個容易解決的單目標函數優化問題，從而利用目標優化軟體，得出了最後的結果。並將結果與實際值進行對比，發現，得到的優化結果比較理想。從側面證明了這種超深井螺桿鑽具的性能參數優化方法是切實可行的。

本方法也存在一些不足，層次分析法，需要有豐富的現場工作經驗才能准確把握目標函數間的相對作用大小；其次，本優化方法中使用了好幾種軟體，對操作人員計算機有一定要求。

3.1.2 超深井螺桿馬達線型可視化研究

超深井螺桿馬達是超深井螺桿鑽具的動力機構。超深井螺桿鑽具的性能優劣主要取決於動力機構的性能。超深井螺桿馬達，由定子和轉子組成。如果排除材料及加工工藝對超深井螺桿馬達的性能造成的影響，剩下決定超深井螺桿馬達優劣的因素主要就是超深井螺桿馬達的線型。超深井螺桿馬達的線型研究，主要內容是推導出適合超深井鑽井作業使用的超深井螺桿馬達採用的線型。常規的線型研究方法的思路如圖3.4所示：

圖3.4 馬達線型研究一般方法

這種研究馬達線型的方法也成為逆解法。它的精髓在於先找出符合條件的馬達線型，通過計算對比，逐步優選，最終找到合適的馬達線型。

常規的馬達線型，是以動圓在定圓內外滾動形成的骨線，然後將此骨線做等距線。為了使馬達線型的生成過程直觀形象。利用尺規作圖軟體幾何畫板，對各種馬達線型進行動態生成。主要是對常規的內擺線馬達線型、長幅內擺線線型、短幅內擺線線型以及相應的等距線型和普通外擺線線型、長幅外擺線線型、短幅外擺線線型以及相應的等距線型進行動畫演示。從直觀上首先判斷一下各種線型的優劣。然後將其量化，由定性分析到定量分析，最後得到符合實際使用要求的最合理的馬達線型。

普通內擺線等距線型是一種較早應用於實踐的線型。普通內擺線等距線型就是在普通內擺線的基礎上再作等距線。等距線的作法是，在骨線的基礎上任意選擇一個點，以該點為圓心，以制定的長度為半徑作無數個圓，這些圓的外包絡線就是普通內擺線等距線。普通內擺線的骨線方程，可以用參數形式表示如下：

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（上冊）

式中：R為導圓半徑；r為滾圓半徑；θ為導圓滾角。

為了能夠得到封閉的具有周期性規律的內擺線，導圓半徑和滾圓半徑之間必須滿足一定的要求。這個要求就是導圓半徑必須是滾圓半徑的整數倍。為了研究問題的方便，令滾圓半徑為1，令導圓半徑為N。當N從2取到4的時候，得到的普通內擺線如圖3.5所示。

圖3.5 各種頭數的普通內擺線線型

幾何畫板是一個基於尺規作圖的軟體。理論上所有的歐式幾何圖形都能利用幾何畫板繪制。幾何畫板的動畫、追蹤等功能，為我們更好地理解並把握圖形生成過程中元素間的幾何關系提供了強有力的手段。

從上圖可以看出，上面所有的普通的內擺線都不能作為馬達的轉子（或定子）的線型，因為在尖角處不夠圓滑。為了解決這個問題，我們採用等距線型如圖3.6～圖3.8所示。我們採用半徑為0.5的等距線（等距半徑具體取多少，需要經過專門的計算）。

圖3.6 內擺線等距線型

圖3.7 內擺線等距線型

圖3.8 內擺線等距線型

由上面一系列圖我們看到，普通內擺線的部分拐點處曲率過大，曲率過大不利於轉子在定子中運動時的密封，當把對普通內擺線做等距線之後，明顯改善了拐點處的曲率。即，等距線型是螺桿馬達線型中非常重要的一種線型。

當我們確定了轉子的線型之後，根據馬達線型的基本要求，轉子和定子線型相互共軛，只要給定轉子的行星運動參數，那麼就能唯一地確定定子的線型。以普通內擺線作為轉子的線型。當給定轉子的運動參數之後，對轉子的軌跡進行追蹤，得到的藍色曲面的外輪廓線即為該轉子對應的共軛定子線型，如圖3.9所示。

圖3.9 轉子做行星運動時跟蹤轉子軌跡得到的定子線型

圖3.10 利用幾何畫板生成短幅內擺線的動畫截圖

圖3.11 利用幾何畫板生成長幅內擺線的動畫截圖

圖3.12 利用幾何畫板生成長幅內擺線等距線的動畫截圖

通過對內擺線的生成動畫化（圖3.10～圖3.12），我們得出了顯而易見的結論，內擺線中能作為馬達線型的是普通內擺線等距線型和短幅內擺線等距線型。長幅內擺線及其等距線不能作為馬達的線型的候選線型。

外擺線和內擺線形成方式相似，區別在於外擺線滾圓在導圓的外部。外擺線的各種形式如圖3.13所示。

圖3.13 長幅外擺線型（a）、長幅外擺線等距線型（b）、短幅外擺線型（c）、短幅外擺線等距線型（d）

內擺線和外擺線都有各自的優點，也都有各自的缺點。為了兼有兩者的優點，我們採取將二者結合的一種曲線，稱為內外擺線法線型。內外擺線法線型是一種分段函數。函數圖像是兩種曲線的疊加。函數方程是兩個方程的疊加。

通過對超深井螺桿馬達線型的可視化，當我們選用超深井螺桿馬達線型的時候，首先從視覺上就能進行初步的排除，對那些局部打結，存在結構尖角，曲線不連續，不夠圓滑的超深井螺桿馬達線型首先進行排除。

另外我們可以對所有能夠繪制的超深井螺桿馬達線型，通過方程驅動，從而在諸如matlab數值軟體中得到所有的超深井馬達線型曲線的一定密度的數據點。根據這些數據點在cad軟體中，繪制出相對精確的超深井螺桿馬達線型曲線。或者利用這些數據點在有限元分析軟體ansys中建立超深井螺桿馬達的平面模型，通過其他操作，拉升，扭轉，最終得到符合實際的超深井螺桿馬達模型，然後通過設置高溫高壓的鑽井工況，給定鑽進參數，對超深井螺桿鑽具的核心部件超深井螺桿馬達進行超深井鑽井模擬。這個工作，是在現實試驗條件受限的情況下對超深井螺桿鑽具進行系統研究的切實可行的手段。

超深井螺桿鑽具和普通螺桿鑽具的區別就是高溫高壓。制約普通螺桿鑽具應用於超深井的最主要的因素就是高溫。下面章節將著重研究高溫條件下螺桿鑽具的性能及使用壽命問題。

超深井螺桿馬達線型研究是超深井螺桿鑽具研究中的重要組成部分。超深井螺桿馬達的可視化研究為超深井螺桿馬達線型研究提供了形象直觀的圖像。

首先給出了線型研究的一般方法，超深井螺桿馬達的線型研究也遵循此法。接著對各種常見的超深井馬達線型進行可視化實現，擺線就是當滾圓在定圓內（或者外）做純滾動，滾圓上（或者內或者外）一點在這個滾動過程中所形成的軌跡。在實現的過程中，從擺線的形成機理出發，繪制出了所有類型的擺線。通過繪制結果，直觀得到線型的優劣，為線型選擇提供依據，同時可以看出某些擺線由於打結不能用於製作超深井螺桿馬達的線型。

3.1.3 應用於高溫高壓環境下螺桿鑽具的技術措施

（1）預輪廓定子螺桿鑽具

預輪廓定子的核心技術是在定子鋼體上加工出預輪廓定子線型，使定子橡膠接近等壁厚形狀（如圖3.14所示），橡膠在擁有剛體骨架後改變了其螺桿鑽具的輸出性能。

圖3.14 常規定子與預輪廓定子圖

通常，預輪廓定子螺桿鑽具的承壓能力比常規螺桿鑽具提高50%～100%，表3.4給出相同頭數、相同導程且過盈量分別為0.5mm和0.2mm下馬達壓降台架試驗的數值對比。從表3.4數據可以看出，預輪廓定子螺桿鑽具承壓值遠高於普通螺桿鑽具，表明他轉化壓力能為機械能的能力比普通螺桿鑽具大得多。

表3.4 相同設計參數的螺桿鑽具加壓值對比

台架試驗表明，在相同設計、同等長度下，預輪廓定子螺桿鑽具的輸出扭矩比常規螺桿鑽具增大約1倍。同時，螺桿鑽具的效率也得到了提高。

預輪廓螺桿鑽具有利於減少遲滯熱的聚集，防止局部升溫。螺桿鑽具橡膠屬於黏彈性材料，在吸收高溫泥漿熱量的同時，將壓力能轉化為機械能的變形過程中還不斷地產生熱量，熱量集中在瓣型根部形成遲滯熱，遲滯熱如果不能及時散去會造成局部升溫，進而造成局部橡膠老化，預輪廓橡膠螺桿鑽具由於其壁厚相等，散熱均勻，所以不容易形成遲滯熱。圖3.15為預輪廓定子和常規定子溫升試驗對比圖，表明預輪廓定子相對薄的橡膠層產生熱更少，熱量散失更快，減少了遲滯熱生成和定子掉塊幾率，使螺桿鑽具能夠工作在更高溫度下。

圖3.15 常規馬達與預輪廓馬達定子溫升對比圖

（2）耐高溫定子橡膠

在研製耐高溫的定子橡膠配方方面，北京石油機械廠已經取得了重大突破。北京石油機械廠已經成功研製出耐溫210 ℃且其他性能未受影響的橡膠配方，並在基礎上成功研製出C5LZ172×7.0 Ⅱ-G型耐高溫長壽命螺桿鑽具，目前該螺桿鑽具已經成功應用於6000m深井中，在130 ℃環境下連續工作155h。

超深井螺桿鑽具，要求的耐溫上限更高。必須尋找耐溫值更高的橡膠配方。首先我們從常見的橡膠中選取耐高溫橡膠。常用橡膠的物理力學性能如表3.5所示。

表3.5 常用橡膠的種類及性能

從表3.5我們看出，最高使用溫度為170℃的丁腈橡膠和丁基橡膠可以首先考慮，井下井況復雜，深井鑽進過程中，起下鑽具是一件非常浪費時間的事情，為了減小起下鑽具的次數，也為了提高經濟效益，我們希望井下的螺桿鑽具的壽命能夠越長越好，這樣螺桿鑽具中高溫情況下使用的瓶頸的橡膠材料就不只是能耐多高溫度的問題，而應該詳細敘述為長時間工況下耐多少度的高溫問題。尋著這個思路出發，發現滿足這種要求的是丁基橡膠，它在常用時能夠抵抗150℃的高溫。將這個溫度對應到合適地層，應該是5000m左右。也就是說對於5000m左右的深井我們採用丁基橡膠可以解決這個深度鑽井問題。

對於5000～7000m，如果僅僅只是採用丁基橡膠，顯然是不能解決問題。目前有一種，增大螺桿鑽具的過流面積，採用鑽井液降低井底溫度新的中空螺桿馬達可能是一個比較好的選擇。將螺桿馬達襯里材料換成丁基橡膠並將螺桿馬達的轉子製作成中空的形式。可以解決6000m左右的螺桿鑽具鑽井問題。

氟橡膠具有優異的耐高溫、耐氧化、耐油和耐化學葯品性，是適合於現代航空航天、導彈、火箭等尖端科技領域及其他工業的特種彈性體。從表3.6可以看出，採用氟橡膠可以進一步提高螺桿鑽具的就用井深，但對於12000m的孔深仍有一定差距。

表3.6 氟橡膠主要性能

（3）陶瓷軸承

陶瓷軸承在傳動軸的應用。陶瓷球軸承針對國防工業中惡劣環境下的調整、重載、低溫、無潤滑工況而開發，是新材料、新工藝、新結構的完美結合。將其轉化為民用技術，陶瓷軸承可以完全覆蓋現在的精密、中速以上全鋼軸承的所有應用領域。陶瓷軸承的性能價格比遠遠優於全鋼軸承，壽命可比現在使用的軸承壽命提高3倍以上。與軸承鋼性能比較，自重是軸承鋼的30%～40%，可減少因離心力產生的動體載荷的增加和打滑。因耐磨，轉速是軸承鋼的1.3～1.5倍，可減少因高速旋轉產生的溝道表面損傷。彈性模量高於軸承鋼的1.5倍，受力彈性小，可減少因載荷高所產生的變形。硬度是軸承鋼的1倍，可減少磨損。抗壓是軸承鋼的5～7倍。熱膨脹系數小於軸承鋼20%。摩擦系數小於軸承鋼的30%，可減少因摩擦產生的熱量，可減少因高溫引起的軸承提前剝落失效。抗拉、抗彎與金屬同等。

由於陶瓷軸承具有耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電、絕緣、無油自潤滑、高轉速等特性，所以將其應用於螺桿鑽具會大幅提高傳動軸性能及使用壽命。萬向軸與馬達定子、轉子也是螺桿鑽具容易壞的部件，由於轉子目前都採用鋼材料，鑽井時轉子大部分重量都壓到萬向軸及定子塑膠部分，這就使得萬向軸、定子塑膠承受壓力過大，更容易磨損，轉子和萬向軸都浸泡在泥漿里，轉子也容易被腐蝕。

（4）鋁合金轉子

鋁合金是指以鋁為基的總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用，使用量僅次於鋼。一些鋁合金可以採用熱處理獲得良好的機械性能、物理性能和抗腐蝕性能。不同牌號的鋁合金有不同的用途，根據螺桿鑽具的型號及應用情況選擇合適的鋁合金材料作為馬達轉子（表面採用鍍鉻處理），可以有效減輕轉子重量，減輕對定子塑膠及萬向軸的壓力，同時提高轉子的耐腐蝕性能，從而提高螺桿鑽具馬達及萬向軸的使用壽命。

（5）高強度連接螺紋

以往設計的螺桿鑽具一般首選API螺紋，不同的只是改變螺紋的錐度，但隨著鑽井深度的增加，鑽具的安全性的上扣扭矩越來越大，原來螺紋的上扣扭矩、密封性及採用的材料不能適應新的需要，必須重新考慮螺紋及材料的設計和選型。超深井螺桿鑽具螺紋脫扣最容易發生子在螺桿鑽具輸出最大扭矩的時候，為了避免超深井螺桿鑽具脫扣事故的發生，要求司鑽平穩送鑽，密切關注井底壓力變化，始終保持超深井螺桿鑽具鑽進過程平穩，使超深井螺桿鑽具轉動時產生的反轉扭矩小於螺紋脫扣扭矩的最小值。

⑸ 螺桿鑽具的使用方法

螺桿鑽具在出廠前，各部件之間的連接螺紋均已塗厭氧膠，並按規定力矩上緊，使用前不需要重新緊扣。
1、下井前地面檢查： 用提升短節將鑽具提起，入轉盤卡瓦內，使旁通閥位於轉盤之上，裝上安全卡瓦，卸去提升短節，檢查旁通閥的靈活性，方法是用木棒壓下閥芯，然後松開，閥芯在彈簧力的作用下，恢復正常，反復壓下3-5次，閥芯無卡阻，運動靈活，接著將鑽具旁通孔部位下到鑽盤以下開泵，旁通孔封閉，馬達啟動，驅動接頭旋轉，停泵後，閥芯復位，泥漿從旁通孔瀉出，鑽具正常。
2、鑽具下入井內 (1)鑽具下井時，嚴格控制下放速度，以防過快時馬達倒轉，使內部連接絲扣脫扣，同時防止在通過砂橋、套管鞋等處撞壞鑽具。(2)當下入深井段或遇到高溫井段時，以及經過流砂層井段時，應定期循環泥漿冷卻鑽具，保護定子橡膠，防止砂堵。(3)鑽具接近井底時要放慢速度，提前循環後再繼續下鑽，循環先小排量，待井口返出泥漿後，再加大排量。(4)不允許頓鑽或將鑽具座在井底。
3、鑽具鑽進 (1)鑽具鑽進前應充分清洗井底，並測循環泵壓。(2)開始鑽進時應緩慢加鑽壓，待正常鑽進時，司鑽可用下列公式控制操作： 打鑽泵壓=循環泵壓+鑽具負載壓降 (3)開始鑽進，鑽進速度不宜太快，此時鑽具和鑽頭都很緊，井底尚未 清洗，易產生鑽頭泥包。(4)鑽具產生的扭矩與馬達的壓力降成正比，因此增大鑽壓就能增大扭矩。(5)均勻送鑽能保證井段的曲線光滑和定向精度。
4、從井眼中起出並檢查鑽具 (1)用清水沖洗旁通閥，用木棒上、下活動閥芯，使其能關閉靈活為止。(2)用管鉗咬住鑽具，用鏈鉗順時針轉動驅動接頭，從旁通閥上部注入清水清洗鑽具內部，最後向馬達內注入少量礦物油。(3)起鑽應注意起鑽速度，以防卡鑽損壞鑽具。(4)測量鑽具的軸承間隙,如軸承間隙超過最大允差，應對鑽具進行維修，更換新軸承(對於修井鑽則應調整軸承的軸向間隙)。
螺桿鑽具下井前的地面檢查
螺桿鑽具下井前的地面檢查
1.螺桿鑽具除了提升短節與旁通閥連接外，其他部分的殼體連接均塗鎖緊劑。
2.用螺桿鑽頭裝卸器把螺桿鑽頭裝上，只許用鏈鉗轉動螺桿鑽具傳動軸頭，而且只能逆時針旋轉（俯視旋向，下同），以防止內部螺紋松扣。
3.吊起提升短節，把螺桿鑽具放入轉盤中，把旁通閥置於轉盤中易於觀察的位置。用卡瓦把螺桿鑽具卡牢，卸去提升短節。
4.檢查旁通閥：用錘柄或木棒向下壓旁通閥芯，從上部向旁通閥注滿水，此時旁通閥應不漏，水面無明顯下降，然後挪走木棒，閥芯應被彈簧彈起復位，所注水應從側面各孔均勻流出，即可認為正常。
5.下放後，使旁通閥位於鑽桿下方便於觀察的地方，開動鑽井泵，逐漸提高排量直到旁通閥關閉，上提螺桿鑽具，看螺桿鑽頭是否轉動，此時旁通閥處於「關閉」位置。不應有鑽井液從旁通孔流出。停泵後注意觀察旁通閥是否再次打開，使鑽井液從旁通孔排出。泵未完全停止之前，不要把旁通閥提到轉盤以上，防止污染井台。
6.按設計的螺桿鑽具組合，分別把彎接頭、無磁鑽鋌、穩定器等接好。
把螺桿鑽具下到井眼
鑽下放螺桿鑽具時，需控制下放速度，否則易被井眼中的沙橋、井眼台肩、套管鞋所損壞。如遇到這樣的井段，往往需開動鑽井泵，慢慢地擴大井眼再通過。
如果用彎接頭或彎殼體，螺桿鑽頭側面就更易碰上井壁的硬岩層和套管鞋等，要周期性的轉動螺桿鑽具，以消除側鑽的影響。
對於深井和高溫井，下放螺桿鑽具時建議周期性地進行中途循環，這樣可以防止螺桿鑽頭堵塞，或因高溫造成螺桿鑽具定子損壞。
在井內，鑽井液若不能迅速通過旁通閥閥口，應減慢下井速度，或不時停下來充灌泥漿，下鑽時，注意不可墩鑽或將螺桿鑽具直接放進井底。
開動螺桿鑽具：
如果螺桿鑽具處於井底，必須提起0.3-0.4m，開動鑽井泵，此時記下立桿壓力表讀數，與計算的壓力值對比一下，如果超過水力計算的壓力數值也是正常的，這是螺桿鑽頭側鑽引起的。
清理井底：尤其是打斜井，井底必須足夠「干凈」，因為井底堆積或沉澱的岩屑影響轉速或造斜。最好用正常的鑽井液循環清理，清理時也可慢慢轉動螺桿鑽具或螺桿鑽具分次轉動（每次轉動30o-40o），依次地把堆在井底的物體清理干凈。清理干凈後，再把螺桿鑽具上提0.3-0.4m，校對壓力值，記錄下來。
重新下入井底並逐步加鑽壓，馬達扭矩增加，立桿壓力表壓值升高，這個升高的壓力值應符合各型號螺桿鑽具規定的馬達壓降值，此壓力表增大的數值反映了馬達的負載是否正常，也反映鑽壓加的是否合適，因此保持馬達轉速基本穩定，鑽壓基本穩定，只要把立桿壓力表讀數限制在所選螺桿鑽具推薦范圍內就可以了。它能使司鑽及時了解螺桿鑽具工作情況。
螺桿鑽頭不在井底時，如果循環壓力高，則可能是螺桿鑽頭水眼被堵或傳動軸被卡死。
起鑽：
起鑽時，旁通閥處於旁通狀態，允許鑽柱中的鑽井液瀉入環空，但是螺桿鑽具本身不能排出鑽井液，通常在起鑽前在鑽柱上部注入一段加重鑽井液順利排出。
1.在螺桿鑽具提出到旁通閥位置後，卸下旁通閥口上各部件，用清水從旁通閥頂部進行沖洗，然後使用木棒或錘柄等將閥芯按下、松開使其移動無阻。清洗完畢，擰上提升短節，提出螺桿鑽具。

⑹ 螺桿鑽具的介紹

一、螺桿鑽具的介紹 螺旋鑽具是一種漸進空腔型容積式孔底動力機，簡稱螺桿鑽。以泥漿、清水為動力介質，通過鑽桿中心孔輸送到孔底的螺桿鑽，實質上是把液體壓力能轉換為機械能的一種能量轉換裝置。鑽探時，螺桿鑽直接帶動連接在其孔底傳動軸上的岩心管和鑽頭回轉，整個鑽桿柱僅作為輸送高壓工作介質的通道和支撐鑽頭反扭矩的桿件，不作回轉運動。 採用螺桿鑽鑽探與常規鑽探相比有許多優點，如鑽桿磨損大幅度下降，鑽速高。它是打定向孔的主要器具，在鑽探領域已發揮作用。 1955年，美國克利斯坦森礦山鑽探製品公司根據莫因諾原理開始研究,於1964年首先取得成功,定名為「戴納鑽」;蘇聯於70年代初研究成功「凸」型螺桿鑽;中國地礦部勘探技術研究所於80年代初研製螺桿鑽成功。至今生產螺桿鑽的國家有美國、俄羅斯、中國、德國等。 螺桿鑽最早是用來打垂直孔，現在主要用來打各種定向孔和特種工程孔（如礦井凍結孔）。最大鑽孔深度達9023米。目前世界上螺桿鑽最小直徑為44.5毫米，最大直徑為304.8毫米。利用螺桿鑽進行岩心鑽探時,應在驅動軸與鑽頭間加上岩心管採取岩心。
二、螺桿鑽具的組成 螺桿鑽由旁通閥、螺桿馬達（轉子和定子）、萬向節、軸承和驅動軸幾部分組成，其核心是螺桿馬達。在螺桿馬達轉子、定子傳動副中,定子齒數Z1比轉子齒數Z2多一個:即Z1=Z2+1。它們的齒數比通常稱為傳動比,設計時,可任意選擇(1:2,2:3,...,9:10)。設計高轉速的螺桿鑽應採用小齒數比螺桿馬達，而設計低速大扭矩的螺桿鑽應採用大齒數比螺桿馬達。隨著轉子定子齒數比的增大,其效率逐漸趨於下降；螺桿鑽的輸出扭矩取決於通過馬達的工作壓力降，輸出轉速取決於通過螺桿馬達工作介質的流量。 鑽探時，仍然需要鑽探機、泥漿泵、鑽桿和鑽塔等常規鑽探裝備。施工定向鑽孔時，要藉助定向儀給造斜工具定向。與螺桿鑽配套使用的造斜工具有彎接頭、彎外管和偏心塊等。採用螺桿鑽施工定向孔能提高鑽孔質量，提供精確地質資料節約進尺，降低成本，解決許多無法施工的工程難題，因此它是鑽探工程的一種特種工具。 螺桿鑽的使用壽命一般為150～200小時，其薄弱環節是定子橡膠耐高溫程度低，軸承易損壞。目前正加緊研製與開發用於製造定子的抗磨損耐高溫的彈性材料與可靠的軸承系統，從而使螺桿鑽的工作壽命得到顯著提高。並研製低速大扭矩螺桿以適用於鑽深孔和超深孔。 二、螺桿鑽具的組成 螺桿鑽具主要由旁通閥、液馬達、萬向軸和傳動軸等四大總成組成。 螺桿馬達是鑽具的主要部件，很多實踐和理論分析結果表明，如欲使馬達正常有效地工作，每級馬達所能承受的壓降以不超過0.8Mpa為宜,否則馬達就有漏失。轉速很快降低，嚴重時則完全停止轉動，馬達損壞。（馬達的一個導程為一級） 現場使用的泥漿流量應在推薦的使用范圍內，否則將影響馬達效率，甚至加大磨損。
螺桿馬達的性能參數是螺桿鑽具的主要性能參數。馬達的理論輸出扭矩和馬達壓降成正比，輸出轉數與輸入泥漿流量成正比，隨著負荷的增加鑽具轉數降低，所以只要控制地面上的壓力表的讀數和泵的流量，就能控制井下鑽具的扭矩和轉速。
三、螺桿鑽具的工作原理
螺桿鑽具是一種以鑽井液為動力，把液體壓力能轉為機械能的容積式井下動力鑽具。 當泥漿泵泵出的泥漿流經旁通閥進入馬達，在馬達的進出口形成一定的壓力差，推動轉子繞定子的軸線旋轉，並將轉速和扭矩通過萬向軸和傳動軸傳遞給鑽頭，從而實現鑽井作業。
四、螺桿鑽具的使用
螺桿鑽具在出廠前，各部件之間的連接螺紋均已塗厭氧膠，並按規定力矩上緊，使用前不需要重新緊扣。
1、下井前地面檢查 用提升短節將鑽具提起，入轉盤卡瓦內，使旁通閥位於轉盤之上，裝上安全卡瓦，卸去提升短節，檢查旁通閥的靈活性，方法是用木棒壓下閥芯，然後松開，閥芯在彈簧力的作用下，恢復正常，反復壓下3-5次，閥芯無卡阻，運動靈活，接著將鑽具旁通孔部位下到鑽盤以下開泵，旁通孔封閉，馬達啟動，驅動接頭旋轉，停泵後，閥芯復位，泥漿從旁通孔瀉出，鑽具正常。
2、鑽具下入井內 (1)鑽具下井時，嚴格控制下放速度，以防過快時馬達倒轉鑽具負載壓降(3)開始鑽進，鑽進速度不宜太快，此時鑽具和鑽頭都很緊，井底尚未清洗，易產生鑽頭泥包。 (4)鑽具產生的扭矩與馬達的壓力降成正比，因此增大鑽壓就能增大扭矩。 (5)均勻送鑽能保證井段的曲線光滑和定向精度。 4、從井眼中起出並檢查鑽具
(1)用清水沖洗旁通閥，用木棒上、下活動閥芯，使其能關閉靈活為止。 (2)用管鉗咬住鑽具，用鏈鉗順時針轉動驅動接頭，從旁通閥上部注入清水清洗鑽具內部，最後向馬達內注入少量礦物油。 (3)起鑽應注意起鑽速度，以防卡鑽損壞鑽具。 (4)測量鑽具的軸承間隙,如軸承間隙超過最大允差，應對鑽具進行維修，更換新軸承(對於修井鑽則應調整軸承的軸向間隙)。
五、螺桿鑽具的優缺點
1、優點
①沖擊和剪切雙重作用破岩，既有牙齒的沖擊又有滑動引起的剪切，破岩效率高。 ②適應地層范圍廣，適合在所有地層中鑽進。③鑽頭自洗效果好，不容易泥包。④鑽頭成本較低。
2、缺點： ①由於軸承的壽命和牙齒耐磨性的限制，鑽頭壽命相對較低；②由於存在薄弱環節（如軸承密封與鎖緊部位），經常會造成牙輪脫落，造成鑽井事故；③由於軸承在高轉速下壽命較低，因此牙輪鑽頭不適合高轉速，一般適合在200轉/分以下。④在高溫條件下，鑽頭密封和潤滑系統容易損壞，因而不適合高溫地層。 ⑤在小井眼中由於牙輪尺寸受到限制，壽命很低，因此不適合小井眼鑽井。 ⑥所需鑽壓相對較高，不適合在易斜地層使用。

⑺ 請問螺桿泵與螺桿鑽具是相同的概念嗎或者兩者是否指同一東西

可以說兩個相反的概念，更不可能是同一樣東西首先螺桿泵螺桿鑽具的原理。螺桿泵的工作原理是：螺桿泵工作時，液體被吸入後就進入螺紋與泵殼所圍的密封空間，當主動螺桿旋轉時，螺桿泵密封容積在螺牙的擠壓下提高螺桿泵壓力，並沿軸向移動。由於螺桿是等速旋轉，所以液體出流流量也是均勻的。
螺桿鑽具是一種漸進空腔型容積式孔底動力機（PDM），簡稱螺桿鑽，以泥漿、清水為動力介質，把液體壓力能轉為機械能的容積式井下動力鑽具。當泥漿泵泵出的泥漿流經旁通閥進入馬達，在馬達的進出口形成一定的壓力差，推動轉子繞定子的軸線旋轉，並將轉速和扭矩通過萬向軸和傳動軸傳遞給鑽頭，從而實現鑽井作業。

⑻ 螺桿鑽具的簡介

一種漸進空腔型容積式孔底動力機，簡稱螺桿鑽。以泥漿、清水為動力介質，通過鑽桿中心孔輸送到孔底的螺桿鑽，實質上是把液體壓力能轉換為機械能的一種能量轉換裝置。鑽探時，螺桿鑽直接帶動連接在其孔底傳動軸上的岩心管和鑽頭回轉，整個鑽桿柱僅作為輸送高壓工作介質的通道和支撐鑽頭反扭矩的桿件，不作回轉運動。採用螺桿鑽鑽探與常規鑽探相比有許多優點，如鑽桿磨損大幅度下降，鑽速高。它是打定向孔的主要器具，在鑽探領域已發揮作用。
1955年，美國克利斯坦森礦山鑽探製品公司根據莫因諾原理開始研究,於1964年首先取得成功,定名為「戴納鑽」;蘇聯於70年代初研究成功「凸」型螺桿鑽;中國地礦部勘探技術研究所於80年代初研製螺桿鑽成功。至今生產螺桿鑽的國家有美國、俄羅斯、中國、德國等。
螺桿鑽最早是用來打垂直孔，主要用來打各種定向孔和特種工程孔（如礦井凍結孔）。最大鑽孔深度達9023米。目前世界上螺桿鑽最小直徑為44.5毫米，最大直徑為304.8毫米。利用螺桿鑽進行岩心鑽探時,應在驅動軸與鑽頭間加上岩心管採取岩心。
螺桿鑽由旁通閥、螺桿馬達（轉子和定子）、萬向節、軸承和驅動軸幾部分組成，其核心是螺桿馬達。在螺桿馬達轉子、定子傳動副中,定子齒數Z1比轉子齒數Z2多一個:即Z1= Z2+1。它們的齒數比通常稱為傳動比,設計時,可任意選擇(1:2,2:3,...,9:10)。設計高轉速的螺桿鑽應採用小齒數比螺桿馬達，而設計低速大扭矩的螺桿鑽應採用大齒數比螺桿馬達。隨著轉子定子齒數比的增大,其效率逐漸趨於下降；螺桿鑽的輸出扭矩取決於通過馬達的工作壓力降，輸出轉速取決於通過螺桿馬達工作介質的流量。
鑽探時，仍然需要鑽探機、泥漿泵、鑽桿和鑽塔等常規鑽探裝備。施工定向鑽孔時，要藉助定向儀給造斜工具定向。與螺桿鑽配套使用的造斜工具有彎接頭、彎外管和偏心塊等。採用螺桿鑽施工定向孔能提高鑽孔質量，提供精確地質資料，節約進尺，降低成本，解決許多無法施工的工程難題，因此，它是鑽探工程的一種特種工具。
螺桿鑽的使用壽命一般為150～200小時，其薄弱環節是定子橡膠耐高溫程度低，軸承易損壞。加緊研製與開發用於製造定子的抗磨損耐高溫的彈性材料與可靠的軸承系統，從而使螺桿鑽的工作壽命得到顯著提高。並研製低速大扭矩螺桿以適用於鑽深孔和超深孔。

⑼ 螺桿鑽具的使用要求

1、鑽井液要求：螺桿鑽具對於各種泥漿都能有效地工作，包括油基泥漿、乳化泥漿和粘土泥漿，甚至清水等。泥漿粘度和比重對鑽具的影響很小，但對整個系統的壓力有直接影響，如果推薦排量下的壓力大於額定泵壓值，就得減少泥漿排量，或者有必要降低通過鑽具和鑽頭的壓力降。泥漿中的砂粒等雜質會影響鑽具性能，加速軸承和馬達定子的磨損，因此泥漿中含砂量必須控制在1%以下。每種型號的鑽具都有自身的輸入流量范圍，只有在此范圍內鑽具才能有較高的效率，一般應取輸入流量范圍的中間值為最佳輸入流量值。
2、泥漿壓力要求： 鑽具懸空時，排量不變，則通過鑽具的泥漿壓力降也不變，隨著鑽頭 接觸井底鑽壓增加時，泥漿循環壓力增加，泵壓也增加，司鑽可用以下公式來控制操作： 打鑽泵壓=循環泵壓+鑽具負載壓降 循環泵壓就是鑽具沒有接觸井底時泵壓，也叫離底泵壓，鑽具加大扭矩，泵壓就要上升，這時壓力表的讀數就叫打鑽泵壓。離底泵壓不是一個常數，它隨井深和泥漿的特性變化而變化，但實際操作中，無必要隨時測取循環泵壓的精度值，一般取每次接單根後的離底泵壓為近似值，這樣做完全可以滿足公式的精度要求。鑽具在工作中，打鑽泵壓達到最大推薦壓力時，鑽具產生最佳扭矩繼續增加鑽壓將增加泵壓，當超過最大設計壓力時，馬達可能會制動，此時應立即降低鑽壓，以防鑽具內部損壞。

⑽ 螺桿鑽具所用鑽井液含沙量不大於多少

一般類型的鑽井液 不大於0.2%就可以