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钻井工具知识
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     钻井工具主要有井口工具和井下钻具。井口工具为起下和上卸钻具的工具,如吊钳、吊卡、卡瓦等。吊钳用于上、卸各类下井钻具丝扣。吊卡用以悬挂、提升和下放钻柱。卡瓦用于卡住钻柱并悬挂在转盘上。

     1、钻具介绍

     包括钻头、钻柱、井下动力钻具以及稳定器、减震器、震击器等工具。

     钻头:钻井时必不可少的破碎岩石工具,主要有牙轮钻头、金刚石钻头和刮刀钻头3类:①牙轮钻头,由钻头体、牙爪、牙轮、轴承、水眼等组成。按牙轮结构分铣齿型及镶齿型两种,按轴承结构分密封(或不密封)滚动轴承及密封(或不密封)滑动轴承两种,牙轮钻头适用于钻各种地层,目前应用最广泛。②金刚石钻头,最初只限用于硬地层,其品种与使用范围正日益扩大。钻头的价格虽高,但工作寿命长,如选用合理,可取得较好的经济效果。③刮刀钻头,结构简单,制造方便,钻软地层速度较快,但钻进时扭矩较大,易损坏钻具和设备。近年来,正在发展一种新型切削型钻头,用不同几何形状的新型耐磨材料镶嵌在钻头基体上,能适应各类岩性地层,并可采用高转速钻进,其经济效果日益显著。

     钻柱:从方钻杆到钻头全部井下钻具的总称,由方钻杆、钻杆、钻铤、稳定器接头及其他各种附件组成。作用是起下钻头,向钻头传递破碎岩石所需的机械能量,给井底施加钻压,向井内输送洗井液及进行其他井下作业。

     2、井下动力钻具

     接在钻杆下端,随钻杆一起下入井底的动力机。主要有涡轮钻具、螺杆钻具等。

     ① 涡轮钻具:靠高压液流通过涡轮,把液体能转变为中心轴上的机械能,带动钻头破碎岩石。由成百对串联地装在外壳内的涡轮定子和转子以及轴承、中心轴等组成。涡轮定子和转子的叶片呈反向弯曲,高压泥浆沿定子叶片的偏斜方向流动,有力地冲击转子叶片,使转子带动中心轴旋转,涡轮钻具是苏联采用的主要钻井工具,他们发展了各种性能的新型涡轮钻具,被广泛用于各种深度和地层的钻井工作中(包括已钻成的万米井),其他国家也在发展中。

     ② 螺杆钻具:靠高压泥浆通过定、转子通道,驱动转子在定子螺线形通道中旋转,产生扭矩,带动钻头破碎岩石。由装在外壳内的螺线形转子及带螺线形通道的橡胶定子衬套以及转轴、轴承等组成。是一种容积式井下动力钻具,其转速与泵排量成正比,扭矩与泵压、钻压成正比,通过泵压可间接指示钻压。因转速较低,使用牙轮钻头钻进比较有利。

     3、其他工具

     稳定器:俗称扶正器,接在钻柱的下部钻具组合上,用以防止井斜或钻定向井,并有利于钻头平稳工作。

     减震器:用于吸收钻井中产生的冲击和震动负荷,以提高钻头及其他钻具使用寿命。关键构件是不同类型的减震元件。

     震击器:在钻柱受张力发生弹性伸长时能积存弹性能量以产生震击作用的工具,可用于处理卡钻事故,并有利于安全钻进。

     打捞工具:用以打捞井下落物和处理井下事故的专用工具。常用的打捞工具有公锥、母锥、打捞筒、打捞矛、打捞篮、磁铁打捞器、磨鞋、安全接头等。出现卡钻事故时,用测卡仪测准卡点,然后用爆炸方法松开被卡的钻具丝扣,此法处理卡钻事故很有效。