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等壁厚螺杆钻具

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简介:

等壁厚螺杆钻具是一种新型螺杆钻具,在普通定向井及中浅井中使用具有明显优势,在深井、大位移井、短半径井应用中显示出比常规螺杆钻具更大的优势。

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 等壁厚螺杆钻具是一种新型螺杆钻具,在普通定向井及中浅井中使用具有明显优势,在深井、大位移井、短半径井应用中显示出比常规螺杆钻具更大的优势。

  一、与普通螺杆钻具的区别
  1、马达总成常规螺杆钻具:马达的加工工艺是将橡胶浇铸在光滑内壁定子壳体上(如图1),橡胶衬套的内表面是螺旋曲面,与转子相互啮合,利用二者的导程差形成螺旋密封腔来完成能量转换;外表面为圆柱形,粘合于光滑内壁的定子壳体上,这种结构会导致在注胶过程中橡胶在定子壳内出现波峰和波谷,橡胶厚薄相差较大。由于橡胶衬套在硫化过程中会出现波峰、波谷处,则橡胶易老化、掉胶,加之螺杆钻具转子在定子内长时间工作,因此容易出现掉块、撕裂和脱胶现象,导致马达过早失效,缩短了螺杆钻具的使用寿命。
  2、等壁厚螺杆钻具:马达定子内表面加工成与转子相配合的螺旋曲面,再在螺旋曲面上硫化橡胶,使橡胶厚度均匀、相等(如图2),与转子配合组成等壁厚马达。等壁厚马达不但增强了橡胶在定子壳内表面的耐冲击和抗变形能力,而且定子内表面的等壁厚橡胶在硫化过程中不会出现橡胶老化、掉胶等问题,使橡胶硫化效果达到更佳,保证了螺杆钻具马达的使用寿命。由于定子内橡胶在使用条件变化时变形量小,可以增加与转子的配合量,从而提高每级马达的压降,在同样压降的情况下可缩短马达尺寸,进一步提高螺杆钻具的造斜率。
  二、 整机性能的区别
  在相同级数、相同线形、相同腔室和相同的定转子配合以及相同的定子长度172等壁厚螺杆钻具和172常规螺杆钻具性能曲线(如图5)所示:沿着2400L/min流量线从下向上,可以在0.8Mpa压降下找到相同的输出功率。两种螺杆钻具在230r/min时扭矩大1100 N.m。增加载荷及压降,等壁厚螺杆钻具的出众性能特征变得很明显了。在2400L/min4Mpa压降下,常规螺杆钻具的转速下降至175r/min,扭矩是4700 N.m;等壁厚螺杆钻具转速为205 r/min,产生5350 N.m扭矩。在同样的工作点等壁厚螺杆钻具由于提高了容积效率而转得更快,并且由于提高了机械效率而产生更过的扭矩。在同样的输入功率下,等壁厚定子螺杆钻具比常规螺杆钻具有更多的输出功率。 


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