会议专题

φ89涡轮钻具的性能评价

涡轮钻具是一种将钻井液动能转化为机械能的液力式机械,其物理基础是液力传动的欧拉方程式。涡轮钻具主要由涡轮节、支承节组成,部分附带减速节。单级涡轮由定子和转子组成,转子和定子叶片形状相同,但弯曲方向相反。定子起到导流作用,将高压流体导向转子推动转子旋转。带有减速器的涡轮钻具中转子系与涡轮轴相连,将旋转扭矩传递到涡轮轴,涡轮轴与减速器相连,经过减速器,可以降低转速,增大扭矩,再传递给钻具主轴,输出到钻头。通过钻具特性曲线图分析可知,扭矩-转速(T-n)曲线呈现斜率为负数的直线状,扭矩随着转速变大,而逐渐变小;功率-转速(P-n)曲线呈抛物线状,功率随着转速增大,先增大后减小涡轮钻具的理论特性曲线相符。流量为7L/s时涡轮钻具的输出扭矩值、功率值、压降值皆高于6L/s时的指标值。可见,提高钻井液排量是提高涡轮钻具输出扭矩和功率的方法之一。流量为7L/s时,涡轮钻具制动扭矩为441N·m,最高转速为4500r/min,最高功率为52kW,压降7.5MPa;流量为6L/s时,涡轮钻具制动扭矩为267N·m,最高转速为3700r/min,最高功率为32kW,压降5.7MPa;涡轮钻具输出特性满足设计预期。

涡轮钻具 性能评价 功能结构 功率分析

赵志涛 翁炜 黄玉文 杨鹏 张德龙

北京探矿工程研究所,北京,100083

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2015-04-18(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)