国外涡轮钻具发展近况(1).pdf

第13卷第5
5场
Voi. 13 N
1984年9月
OIL FIELわ EQUIPMENT
September 1984
国外涡轮钴具发展近况
辆烈
兰州石油机被研究所)
本文概述了七十年代以来苏联在低速大力短涡轮钻具和配金刚石头用的涡轮钻具
方面的技术进展,并对如何发展我国涡轮钻具提出了看法。
概述
涡轮钴具技术进展
在涡轮钴具的发展中,苏联始终居世界
涡轮钻吳的新发展
首位。七十年代以来,涡轮钻井进尺占总进
近年来涡轮钴具的技术发展,主要围绕
尺的75%以上。据1976年统计,在生产井中,着低速大力矩涡轮钴具和金刚石错头配用涡
涡轮钻井进尺占总进尺的86,7%,在勘探井轮钴具两个方面进行。
中占总进尺的69.5%。1980年涡轮钻具的产
低速大力矩涡轮钻具的突出进展
量达9270台。
(1)新型带浮动定子的多节涡轮钻具诞
法国的涡轮钴具已成功地应用了三十生
年,主要与金刚石钻头(包括人造金刚石聚
这是全苏钻井技术研究所( BIIBT)
晶钻头)或与新型金刚石刮刀钻头配用。
研制的一种原理上全新的涡轮钴具。它的每
美国的涡轮钴具是五十年代从苏联引进级涡轮定子均坐在转子上,实际上构成独立
的。但由于转速高,牙轮钴头不能适应而未的滑动轴承,但比压很小,不超过04公斤力/
获得明显的发展。近年来,随着人造金刚石厘米2,摩擦损失不大。这种组合结构使每
聚晶钻头くPCD)取得突出进展,涡轮钻级涡轮的高度比成批生产的涡轮小9~12毫
具重新引起人们的重视,一些公司相继加入米
这一行列。有的专家预言:今后十年中,50%
新结构钻具有如下优点
油井将用井下动力钻具来完成。作为直井钻
①在同样的涡轮钴具长度下,由于涡轮
井中广泛采用的井下动力机,涡轮钻具是最平均直径加大和级数增加,故能量特性高y
有竞争能力的工具,它将占领大多数直井井
②消除了组装时最为复杂的调节涡轮间
下动力机市场。
隙这一工序,大大简化了涡轮钻具的安装,
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石油矿场机械
提高了工作可靠性;
工作1,628小时。在《 Tatitcdth》的硬与坚
③当每级轴向轴承磨损时,轴向间隙位硬地层中,用清水并有强烈振动情况下钻
变化不影响涡轮的特性,减小了对极限间隙进,取得了效果。与3TCII-195相比、铝
值的限制,蝉加了支承节的使用寿命;
头进尺提高了90%,机械{速减少」332%,
①不要求非常精确地制作涡轮零件,因行程钻速略有提高。寿命最高达290小时,平
为定子置于转子之间,其间隙值达3~4毫均115小时。
米
用这种涡轮钴具在苏联CT-3号井的深
⑤轮定子用塑料制作,减小∫较贯的井段(坚硬花岗岩地层)错进,在有剧烈振
精铸涡轮;
动和160℃高温.況下,其寿命最长达84小
⑥不需调节渦轮,各节渦轮具可时,平均42.6小时。高溢下储油橡胶囊的寿
以换,并井场上可根据头性能的要求命最短。
进行红装。
1980年义在C"T-3号井9,700~10,633米
改进后的型号TCLI1MI-95的这类井段使用了减速器渴轮钻リ、钻了800米。这
涡轮钻具的使川结果述明:它有更高的钻井次用活楽代替储油橡胶,命达70小时
指标。然,最重要的是其涡轮节与支承节大大高予其它斥底动力机在:同.「に况下的寿
的间修期大大延长。涡轮节的间修期可
425小时,为问试验地区3TCII-195TJ型
开式行尾摩擦减速器涡轮钻具TP2II
涡轮县阃修劇的3.5倍。为它所采用的文195和PII-]95是苏联自じト年代以米发展
承节11O1-195的2.7倍。
的另一种结钩。这种钻具是以滚珠代替行星
采用低排量涡轮用单泵驱动的TCL1齿轮的原理来进行减速的。在无常动I.况下,
M1-195涡轮钴具的试验证明:与高排涡其减速比为2.7。当采用双节涡轮钴具(级
轮相比、钴头的じ作指标大体相同、说明这数为116级),排量Q=40升/砂时,其性能
种针具大有发展前途。
参数为n=258转/分,转矩M=258公斤力?
带浮动定子的TIC-177满轮铝具的试米,だカ降P=77公斤力/厘米2。工业试
验问修期平均达508,6小时,其支承节验表明:该具主要传动元件滚珠及其支承
III-172的平约存命为210.5小时。
架比较薄弱,其寿命约为40~50小时。
(2)减速器涡轮钻具有了进一步发展
近来又出现一种新的名为正弦槽滚珠减
苏联长期不解地?减速器涡轮具进行速器。它在原理不同于前面两者,但与开
研究,使它在这项技术方面处于优势地位。式行星摩擦诚速器接近。所不同的是与滚球
尽管目前有的减振器涡轮钴具仍处于试验阶相接触的内套筒j外套筒⊥上的跑道是正弦形
段,但毕觉发展了多种型式的样机。
状。这种减速器与齿轮减速器相比更为可
在T195PT减速器涡轮钻具的基础土加靠、筹命长、便于修理、成本低、制作容
以改进研倒成带有充油减速节的TPM-195易、过载能力强。其最大力矩可达工作转矩
型钻具,其减速节中采用了械速比为3.69的的五倍。单级减速器有史高的减速比,可达
诺维科夫齿轮减速器,用端面密封来保10。
护。九台这类涡轮钴具任1977~1979年进行
にL业试验条件下,这种减速器的寿命达
了验收试验,共钻进16,170米,包括划眼共105小时,在有润滑脂的工况下效为84%。
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