定向井工具简介

1、单位名称序号2 海洋钻井平台海洋钻井平台单位名称序号3 定向井常用井下工具定向井常用井下工具一、马达（一、马达（PDMPDM）二、扶正器（二、扶正器（STBSTB）三、非磁钻铤（三、非磁钻铤（NMDCNMDC）四、悬挂短节（四、悬挂短节（HOSHOS）五、短非磁钻铤（五、短非磁钻铤（SNMDCSNMDC）六、浮阀（六、浮阀（F/VF/V）七、定向接头（七、定向接头（O/SO/S）八、八、挠挠性短节（性短节（F/JF/J）九、震击器（九、震击器（JARJAR）十、十、加重钻杆（加重钻杆（HWDPHWDP）十一、短钻铤（十一、短钻铤（SDCSDC）十二、弯接头十二、弯接头十三、开窗工具十三、开窗工

2、具十四、其它定向井工具十四、其它定向井工具单位名称序号4一、马一、马 达（达（1 1）旁通阀总成（旁通阀总成（by-pass valve assemblyby-pass valve assembly）马达总成（马达总成（motor assemblymotor assembly）万向轴总成（万向轴总成（cardan shaftcardan shaft） 传动轴总成传动轴总成(drive shaft assembly)(drive shaft assembly) 马达主要组成部分：马达主要组成部分：单位名称序号5一、马一、马 达（达（2 2） 马达内部结构图：马达内部结构图：单位名称序号6一、马一

3、、马 达（达（3 3）nn 马达外型结构：马达外型结构：AKO单位名称序号7 马达的工作原理（马达的工作原理（4 4） 马达是一种马达是一种 螺杆钻具（螺杆钻具（SCREW DRILLSSCREW DRILLS），它是以），它是以泥浆作为动力的一种井下动力钻具。泥浆作为动力的一种井下动力钻具。 马达工作原理：泥浆泵产生的高压泥浆流，经旁马达工作原理：泥浆泵产生的高压泥浆流，经旁通阀进入马达时，转子在压力泥浆的驱动下，绕定通阀进入马达时，转子在压力泥浆的驱动下，绕定子的轴线旋转，马达产生的扭矩和转速，通过万向子的轴线旋转，马达产生的扭矩和转速，通过万向轴和传动轴传递给钻头，来实现钻井作业。轴和传

4、动轴传递给钻头，来实现钻井作业。单位名称序号8旁通阀总成旁通阀总成-马达（马达（5 5）旁通阀结构及工作原理：旁通阀结构及工作原理： 旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻时位于旁旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻时位于旁通位置，下钻时匀许环空的泥浆由旁通阀阀体侧面的阀通位置，下钻时匀许环空的泥浆由旁通阀阀体侧面的阀口孔流向钻杆内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧口孔流向钻杆内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧面的阀口流入环空，减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及面的阀口流入环空，减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及压力达到一定值时，旁通阀关闭，泥浆流经马达，将泥压力达到一定值时，旁通阀关闭，泥浆流经马达

5、，将泥浆能量转换为机械能。浆能量转换为机械能。单位名称序号9马达总成马达总成-马达（马达（6）马达总成的结构及工作原理：马达总成的结构及工作原理： 马达总成由转子和定子两部分组成。定子马达总成由转子和定子两部分组成。定子与转子之间形成若干个密封腔，在泥浆动力与转子之间形成若干个密封腔，在泥浆动力作用下，密封腔不断的形成与消失，完成能作用下，密封腔不断的形成与消失，完成能量交换从而推动转子在定子中旋转。马达可量交换从而推动转子在定子中旋转。马达可形成几个密封腔就称几级马达。形成几个密封腔就称几级马达。单位名称序号10万向轴总成万向轴总成-马达（马达（7）万向轴总成的结构及工作原理：万向轴总成的结

6、构及工作原理： 万向轴总成未于转子下端，其作用是把万向轴总成未于转子下端，其作用是把马达产生的扭矩和转速传递到传动轴上。由马达产生的扭矩和转速传递到传动轴上。由于转子作的是偏心运动，因此要求万向轴具于转子作的是偏心运动，因此要求万向轴具有较好的挠性功能，能将偏心运动转换成传有较好的挠性功能，能将偏心运动转换成传动轴的定轴转动。动轴的定轴转动。 单位名称序号11传动轴总成传动轴总成-马达（马达（8）传动轴总成的工作原理：传动轴总成的工作原理： 传动轴总成传动轴总成(drive shaft assembly)(drive shaft assembly)，它的作，它的作用是将马达的旋转动力（扭矩和转

7、速）传递给钻用是将马达的旋转动力（扭矩和转速）传递给钻头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。 常用马达厂家：常用马达厂家： NADRILLNADRILL、BAKERBAKER、立林、立林、 大港、大港、 德州德州单位名称序号12 马达操作注意事项（马达操作注意事项（9 9） 泥浆马达操作参数及注意事项泥浆马达操作参数及注意事项工作压力工作压力循环压力循环压力工作压差工作压差马达井口试验应注意的问题马达井口试验应注意的问题不同马达所允许的轴向间隙不同马达所允许的轴向间隙马达使用结束后应注意的问题马达使用结束后应注意的问题马达到达井场后先要作什么马达到达井

8、场后先要作什么单位名称序号13 二、扶正器（二、扶正器（1 1）扶正器的分类扶正器的分类扶正器的作用扶正器的作用扶正器的形状扶正器的形状使用扶正器的使用扶正器的一些技巧一些技巧单位名称序号14二、螺旋扶正器结构（二、螺旋扶正器结构（2 2）ID 扶正器 Stabilizer单位名称序号15 二、扶正器（二、扶正器（3 3）扶正器作用扶正器作用 在现场作业中，无论是在转盘钻具组合中，还在现场作业中，无论是在转盘钻具组合中，还是在导向钻具中，扶正器都具有很大的作用。是在导向钻具中，扶正器都具有很大的作用。 在增斜钻具组合和降斜钻具组合中，扶正器起在增斜钻具组合和降斜钻具组合中，扶正器起支点作用，通

9、过改变扶正器在下部钻具组合中的支点作用，通过改变扶正器在下部钻具组合中的位置，可改变下部钻具组合的受力状态，从而进位置，可改变下部钻具组合的受力状态，从而进行增斜、稳斜或者降斜来达到控制井眼轨迹的目行增斜、稳斜或者降斜来达到控制井眼轨迹的目的的, ,还可以增加下部钻具组合的刚性，修整井眼，还可以增加下部钻具组合的刚性，修整井眼，防止粘卡等。防止粘卡等。单位名称序号16 二、转盘扶正器组合（二、转盘扶正器组合（4 4） 此类工具此类工具不能用于改变井眼方位不能用于改变井眼方位，仅能在已有一定斜度的井眼内改变井斜，即进，仅能在已有一定斜度的井眼内改变井斜，即进行增斜、降斜或稳斜。行增斜、降斜或稳斜

10、。此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤部分，巧妙地使用扶正器，得此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤部分，巧妙地使用扶正器，得到各种性能的组合。到各种性能的组合。 2020世纪世纪8080年代以来，国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。运用数学、力学和年代以来，国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。运用数学、力学和计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、加权余量法等等计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、加权余量法等等方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。n在没有计算机软件计算在情况下，可使用现场常用的经验

11、数据。在没有计算机软件计算在情况下，可使用现场常用的经验数据。转盘钻扶正器组合有三种：转盘钻扶正器组合有三种：增斜组合增斜组合稳斜组合稳斜组合降斜组合降斜组合 单位名称序号17 二、转盘增斜钻具组合（二、转盘增斜钻具组合（5 5）类型L1L2L3强增斜组合1.01.8-中增斜组合1.01.818.027.0-弱增斜组合1.01.89.018.09.0按增斜能力分为强、中、弱三种。使用中要注意：使用中要注意： 1. 钻压越大，增斜能力越大； 2. L1越长，增斜能力越小； 3. 近钻头扶正器直径减小， 增斜能力也减小。 4. 注意保持低转速。 单位名称序号18 二、转盘稳斜钻具组合（二、转盘稳斜

12、钻具组合（6 6）类型L1L2L3L4L5强 稳 斜组合0.81.24.56.09.09.09.0中 稳 斜组合1.01.83.06.09 . 0 18.09 . 0 27.0-弱 稳 斜组合1.01.84.59.0-按稳斜能力分为强、中、弱三种。在使用中要注意保持正常钻压和较高转速。若需要更强的稳斜组合，可使用双扶正器串联起来作为近钻头扶正器。 单位名称序号19 二、转盘降斜钻具组合（二、转盘降斜钻具组合（7 7） 类型 L1 L2强降斜组合 9.027.0 -弱降斜组合 0.8 18.027.0按降斜能力分为强、弱两种。使用中要注意：保持小钻压和较低转速1.对于强降斜组合来说，L1越长则降

13、斜能力越强，但不得与井壁有新的接触点。 单位名称序号20 二、扶正器（二、扶正器（8 8） 尽可能多的使用转盘扶正器钻具组合来进行轨迹控尽可能多的使用转盘扶正器钻具组合来进行轨迹控制制 。所以在造斜段结束之后，一般都换用转盘钻继续。所以在造斜段结束之后，一般都换用转盘钻继续增斜，并在需要稳斜和降斜的时候，仍然使用转盘钻来增斜，并在需要稳斜和降斜的时候，仍然使用转盘钻来完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控制：制：(1)(1)使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时，改用动力钻具造斜工具进行强

14、力增斜或降要求时，改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜；斜；(2)(2)转盘钻扶正器组合不能控制方位，而且在钻进转盘钻扶正器组合不能控制方位，而且在钻进中常常出现方位偏差。中常常出现方位偏差。 当井眼方位有较大偏差，有当井眼方位有较大偏差，有可能造成脱靶时，必须使用动力钻具造斜工具来完可能造成脱靶时，必须使用动力钻具造斜工具来完成扭方位。成扭方位。单位名称序号21 三、非磁钻铤（三、非磁钻铤（1 1）非磁钻铤非磁钻铤作用作用 在使用在使用MWD或者电子多点测斜仪等仪器或者电子多点测斜仪等仪器时，在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效防时，在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效防止由于钻具所带来的磁干扰，

15、使测量结果准止由于钻具所带来的磁干扰，使测量结果准确有效。确有效。单位名称序号22 三、非磁钻铤（三、非磁钻铤（2 2） 8 非磁钻铤：非磁钻铤： 扣型：扣型：631*630 外径：外径：8 （203.2mm） 内径：内径：3-1/4 （82.55mm）6-1/2 非磁钻铤：非磁钻铤： 扣型：扣型：411*410 外径：外径：165.1mm 内径：内径：3-1/4 或或 2-13/16 （71.4mm）单位名称序号23三、非磁钻铤（三、非磁钻铤（3 3）ID非磁钻铤 Non-magnetic Drilling Collar S/N单位名称序号24四、悬挂短节四、悬挂短节悬挂短节悬挂短节作用作用

16、 将将MWDMWD仪器坐在其中，为仪器坐在其中，为MWDMWD提供一个安全稳定提供一个安全稳定的测量环境。的测量环境。 悬挂短节外壁上有一高边刻度线，其作用是校悬挂短节外壁上有一高边刻度线，其作用是校正马达高边及量正马达高边及量MWDMWD到马达到马达OFFSETOFFSET值。内壁有一值。内壁有一凸出的键，为凸出的键，为MWDMWD座封时使用。在不使用座封时使用。在不使用MWDMWD时，时，一定要注意先甩掉悬挂短节，以避免排量过大冲一定要注意先甩掉悬挂短节，以避免排量过大冲掉该键，造成井下事故。掉该键，造成井下事故。单位名称序号25 五、短非磁钻铤五、短非磁钻铤短非磁钻铤的作用：短非磁钻铤的

17、作用： 与非磁钻铤的作用类似，只是长度不同与非磁钻铤的作用类似，只是长度不同。短非磁钻铤尺寸、内外径及扣型：短非磁钻铤尺寸、内外径及扣型： 8 短非磁钻铤：短非磁钻铤： 扣型：扣型：631*630 外径：外径：8 （203.2mm） 内径：内径：3-1/4 （82.55mm） 6-1/2 短非磁钻铤：短非磁钻铤： 扣型：扣型：411*410 外径：外径：165.1mm 内径：内径：3-1/4 “ 或或 2-13/16 ” （71.4mm）单位名称序号26六、浮阀和定向接头（六、浮阀和定向接头（1 1）浮阀的浮阀的作用：作用： 主要作用是防止泥浆倒流损害井下测量工具，以及防止钻头水眼被堵。定向接

18、头的定向接头的作用：作用： 主要作用是为定向仪器（陀螺等）提供一个稳定的座封环境，便于准确地知道马达等井下工具的方向，保障下部作业顺利进行。单位名称序号27六、浮阀和定向接头结构（六、浮阀和定向接头结构（2 2）IDID浮阀接头 Float ValveIDID定向接头 Orienting Sub单位名称序号28七、震击器和挠性接头（七、震击器和挠性接头（1 1）震击器的震击器的作用：作用： 主要作用是保持钻头和钻柱的工作平衡，在卡钻时帮助解卡。 挠性接头的挠性接头的作用：作用： 主要作用是保护震击器，增加震击时的弹力。 单位名称序号29七、震击器和挠性接头（七、震击器和挠性接头（2 2）震击器

19、 Drilling Jar S/NID挠性接头 Flex Sub单位名称序号30八、加重钻杆和钻杆八、加重钻杆和钻杆加重钻杆的加重钻杆的作用：作用： 用在钻具组合底部来代替钻铤加压，在导向钻具定向用在钻具组合底部来代替钻铤加压，在导向钻具定向作业中减少与井壁的接触面积，减小摩阻力，利于滑动作业中减少与井壁的接触面积，减小摩阻力，利于滑动作业，增加井下安全且有利于定向井参数的控制。还用作业，增加井下安全且有利于定向井参数的控制。还用作钻铤与钻杆之间的过渡段，以减缓刚度变化。作钻铤与钻杆之间的过渡段，以减缓刚度变化。钻杆的钻杆的作用：作用： 主要作用为传递扭矩和输送泥浆，并将地面发出的功主要作用为

20、传递扭矩和输送泥浆，并将地面发出的功率传递给钻头，并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。率传递给钻头，并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。单位名称序号31九、短钻铤九、短钻铤短钻铤的短钻铤的作用：作用： 其作用可以参看转盘扶正器组合。其作用可以参看转盘扶正器组合。 单位名称序号32十、弯接头十、弯接头弯接头的弯接头的作用：作用： 在动力钻具和钻铤之间的一个接头，使该部位在动力钻具和钻铤之间的一个接头，使该部位形成弯角从而使钻头侧向切削，改变井眼方向。形成弯角从而使钻头侧向切削，改变井眼方向。 其弯角越大，造斜率越大；弯曲点以上钻柱钢其弯角越大，造斜率越大；弯曲点以上钻柱钢性越大，造斜率越大；弯曲点至

21、钻头的距离越小性越大，造斜率越大；弯曲点至钻头的距离越小且重量越小，造斜率越大；钻进速度越小，造斜且重量越小，造斜率越大；钻进速度越小，造斜率越大。率越大。单位名称序号33十一、配合接头十一、配合接头IDID配合接头 Crossover SubIDID配合接头 Crossover Sub单位名称序号34十二、开窗工具十二、开窗工具常见开窗工具常见开窗工具：斜向器斜向器洗锥洗锥锻洗工具锻洗工具 单位名称序号35十三、其它定向井工具十三、其它定向井工具承托环承托环配合接头配合接头减震器减震器键槽破坏器键槽破坏器循环头循环头变向器变向器打捞杯打捞杯 单位名称序号36工具扣型识别工具扣型识别(1)(1

22、)接头丝扣规范及表示方法：接头丝扣规范及表示方法： 我国现场用三位数字来表示粗扣接头的类型，如我国现场用三位数字来表示粗扣接头的类型，如411，420，630等。等。第一位数字表示工具丝扣的直径，以英寸为单位，用第一位数字表示工具丝扣的直径，以英寸为单位，用2、3、4、5、6分别表示分别表示2-7/8 “ （73mm）、）、3-1/2 ” （89mm）、4-1/2 “ （114mm）、）、5-1/2 ” （140mm）、）、6-5/8 “ （168mm）工具的名义尺寸；）工具的名义尺寸；第二位数字表示接头类型，用第二位数字表示接头类型，用1、2、3三个数字分别内平、三个数字分别内平、贯眼、正规

23、三种类型；贯眼、正规三种类型；第三位数字用第三位数字用1和和0分别表示公扣和母扣。例如：分别表示公扣和母扣。例如：411表示表示4-1/2 的钻杆，内平式的公接头。的钻杆，内平式的公接头。单位名称序号37工具扣型识别工具扣型识别(2)(2)钻杆接头的类型：钻杆接头的类型：1）内平接头（）内平接头（IF）：）： 实用于外加厚及内外加厚钻杆，其接实用于外加厚及内外加厚钻杆，其接头内径钻杆加厚部分内径和钻杆本体头内径钻杆加厚部分内径和钻杆本体内径相等或相近。泥浆流过该类型接内径相等或相近。泥浆流过该类型接头时，流动阻力小，有利于水功率的头时，流动阻力小，有利于水功率的利用。但该类接头强度低，易于磨损

24、利用。但该类接头强度低，易于磨损。单位名称序号38工具扣型识别工具扣型识别(3)(3)2）贯眼接头（）贯眼接头（FH）：）： 适用于内外加厚及内加厚适用于内外加厚及内加厚钻杆。接头内径等于钻杆加厚部分内径，但小于钻杆。接头内径等于钻杆加厚部分内径，但小于钻杆本体内径。泥浆流过时，流动阻力大于内平钻杆本体内径。泥浆流过时，流动阻力大于内平式接头，但强度大于内平式接头。式接头，但强度大于内平式接头。3）正规接头（）正规接头（REG）：适用于内加厚钻杆，正规）：适用于内加厚钻杆，正规式接头内径小于钻杆加厚部分内径，钻杆加厚部式接头内径小于钻杆加厚部分内径，钻杆加厚部分内径又小于钻杆本体内径，因此该类

25、型连接的分内径又小于钻杆本体内径，因此该类型连接的钻杆有三种不同的内径，并且公接头内径比母接钻杆有三种不同的内径，并且公接头内径比母接头内径还小。泥浆流过时阻力大。但该类接头外头内径还小。泥浆流过时阻力大。但该类接头外径小，耐磨损，强度大，常用某些打捞工具和水径小，耐磨损，强度大，常用某些打捞工具和水龙头下部保护接头等的连接处。龙头下部保护接头等的连接处。单位名称序号39工具扣型识别工具扣型识别(4)(4)接头类型的识别：接头类型的识别： 在钻井中，正确地选配和连接钻具是一项很重要的工作，若将在钻井中，正确地选配和连接钻具是一项很重要的工作，若将接头配错，就会引起钻具事故。接头配错，就会引起钻

26、具事故。在实际工作中如何识别不同尺寸不同类型的接头呢？在实际工作中如何识别不同尺寸不同类型的接头呢？1）、先看接头本体上有无标记槽。在标记槽内用钢字码打有）、先看接头本体上有无标记槽。在标记槽内用钢字码打有“420”、“631”等字样，以识别接头扣型所用。接头一般无标记等字样，以识别接头扣型所用。接头一般无标记槽，但有时也大有尺寸类型代码。槽，但有时也大有尺寸类型代码。2）、用特别的接头尺，在测定时通过接头尺，可以直接读出接头的）、用特别的接头尺，在测定时通过接头尺，可以直接读出接头的尺寸和类型。尺寸和类型。3）、公扣接头用外卡量公扣的大小端直径，母扣接头用卡量母扣镗）、公扣接头用外卡量公扣的

27、大小端直径，母扣接头用卡量母扣镗孔直径，然后将测得数据查表可得出接头死扣的尺寸和类型。孔直径，然后将测得数据查表可得出接头死扣的尺寸和类型。另外还可观察粗扣的扣尖宽度和锥度的大小来识别接头的尺寸和类另外还可观察粗扣的扣尖宽度和锥度的大小来识别接头的尺寸和类型。型。单位名称序号40工具扣型识别工具扣型识别API与日本扣型识别与日本扣型识别扣型转换扣型转换NC26=2 3/8IF NC31=2 7/8IFNC38=3 1/2IF NC40=4FHNC46=4IF NC50=4 1/2IF各种工具的抗拉、抗扭极限各种工具的抗拉、抗扭极限单位名称序号41常用工具的上扣扭矩常用工具的上扣扭矩3 1/2D

28、P(E)1 11/163 1/2IF5DP(E)4 3/84 1/2IF5DP(G)4 3/84 1/2IF5DP(S135)2 3/44 1/2IF5HWDP4 1/2IF4 3/4DC2 1/43 1/2IF6 1/4DC2 1/44IF6 1/4DC2 13/164IF6 1/2DC2 1/44 1/2IF6 1/2DC2 13/164 1/2IF7DC2 1/45 1/2REG7DC2 13/165 1/2REG8DC2 13/166 5/8REG8DC36 5/8REG9DC DC2 13/167 5/8REG9DC37 5/8REG6BIT3 1/2REG9661242698789

29、8310100101007305373053290.2290.2970097007016070160285.7285.7715071505171651716222.7222.7670067004846148461218.8218.8565056504086740867174.9174.9480048003471834718163.2163.2420042003037930379148.1148.1330033002386923869146.4146.41350135097659765134.7134.7330033002386923869123.6123.631.9931.9929.0429.

30、0474.5274.5235003500253162531669.769.733123726239562695027847311742395626950Weight7161889714.1514.1531.2431.241896519963ID(in)ThreaddaN-mft-1b9901230262227603312372638504310单位名称序号42常用工具上扣扭矩常用工具上扣扭矩6BIT3 1/2REG8 1/2BIT4 1/2REG9 1/2BIT6 5/8REG12 1/4BIT6 5/8REG17 1/2BIT7 5/8REG9NMDC37 5/8REG8NMDC2 13/1

31、66 5/8REG7NMDC2 13/164 1/2IF6 1/2NMDC2 13/164 1/2IF4 1/2NMDC2 1/22 7/8IF11 1/2MILL6 5/8REG8 1/4MILL4 1/2REG5 1/2MILL3 1/2REG4 1/2MILL2 7/8REG5LZ2446 5/8REG5LZ1976 5/8REG7LZ1724 1/2IF5LZ1654 1/2IF5LZ1203 1/2IF1ft1b=0.138255kgM1kgM=7.23301ft1bID(in)ThreaddaN-mft-1bWeight9661242698789831656220811978159

32、70386444662794832303469255203393739926908090806567665676285.7285.7632063204571345713222.7222.7384038402777527775163.2163.2352035202546025460146.4146.480080057885788360036002603926039290029002097620976105010507595759560060043404340610061004412144121500500361736172500250018083180832500250018083180831300130094039403单位名称序号43常用工具上扣扭矩常用工具上扣扭矩9 1/2M1XL8M1XLBAKER6 3/4M1XLINTEQA962MA800MAnadrillA675MPowerPak1ft1b=0.138255kgM1kgM=7.23301ft1b13601360100001000019001900140001400034003400250002500031203120230002300072007200450004500045004500330003300047504750350003500081508150600006000035003500260