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