钻具使用钻井液的固相含量应控制在1％之内，因 较高的固相含量，会影响钻具的使用寿命。同时 应注意到钻井液中有害气体会损坏定子中的橡胶。
（2）钻井液流量要求
螺杆钻具的输出转速与输入液体流量成正比，每 一种钻具都有一定的流量使用范围，建议按推荐 值使用，否则将降低钻具的工作效率和使用寿命。
（3）钻井液压力及钻压的要求
(4)、马达总成
马达是由转子和定子两部分组成的，下图为钻具 马达截面轮廓。
(5)、万向轴
万向轴总成的作用是将马达的偏心运动变换为传 动轴的定轴旋转，同时传递扭矩给传动轴，以达 到钻井的目的，螺杆钻具有挠式万向轴 ( 见图 )和 花瓣万向轴(见图)两种结构。
(6)、传动轴总成
传动轴总成的作用是将马达的旋转扭矩传递给钻 头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。传 动轴总成的设计既要考虑到转动的灵活和平稳， 同时根据钻压、钻井液的性质及钻头的侧面载荷、 转速、钻头水眼压降来设计，因此设计为组合推 力轴承和径向滑动轴承共同作用的型式。
(2)、螺杆钻具的结构及其作用
螺杆钻具主要由以下几部分组成： 旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总 成、导向总成(导向钻具专有部件)
(3)、旁通阀总成
旁通阀设置在马达的上部，它由阀体、阀芯、阀 座、弹簧、滤套等组成，其功用如下：
a ．下钻时，井眼中的钻井液由旁通阀引入钻杆 柱内减小下钻过程的阻力，平衡钻杆内外液柱 压力。 b．起钻时，钻井液由钻杆柱内经旁通阀侧孔流 入环空，不致使钻井液溢于井台。 c．钻具工作时，高压钻井液流经旁通阀，推动 阀芯，压缩弹簧，关闭旁通阀侧孔，所有钻井 液流经马达，把压力能转换为机械能。
1、螺杆钻具工作原理及结构
(1) 、螺杆钻具的工作原理 螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能 的能量转换装置。当高压液体进入钻具时，迫使 转子在定子中滚动，马达产生的扭矩和转速通过 万向轴传递到传动轴和钻头上，达到钻井的目的。
螺杆钻具作为井底动力钻具，有许多突出的优点： 1．增加了钻头扭矩和功率，因而提高了进尺率。 2．减少了钻杆和套管的磨损和损坏。 3．可准确地进行定向、造斜、纠偏。 4．在水平井、丛式井及修井作业中，可显著提高 钻井经济效益， 5．由于结构的先进，提高了钻具的寿命，可用于 延深钻井或直井钻进。
（4）扭矩
钻具输出扭矩与钻井液流过马达产生的压力降成 正比，扭矩的增减对钻具输出转速基本无影响。 性能较好的马达，钻具从空载到最大有效工作载 荷区．其速度降低一般不超过10﹪。
钻具带动钻头作顺时针旋转工作时，同时在钻具 壳体上产生一反作用扭矩，大小为输出扭矩和磨 擦损失扭矩之和，该扭矩通过钻具壳体传递到钻 柱上，从而引起螺杆钻具以上各联结丝扣紧扣， 螺杆钻具马达以下各联结丝扣松扣，反扭矩随钻 压的增加而增加，当钻具制动时达最大。反扭矩 在定向作业时，会影响定向方位的变化。因此， 反扭矩要引起高度重视。
(1)钻具表牌说明
LZ ×
厂家代号或改型次数 钻头最大水眼压降 规格 代号 螺杆头数
(2)技术参数
3、螺杆钻具的使用要求
（1）钻井液要求 螺杆钻具为容积式马达，决定钻具性能的主要因 素是马达的输入流量和作用其两端的压力降，而 不是钻井液的类型，使用各种钻井液均能有效的 工作。
钻井液的比重和粘度对钻具的性能影响甚微， 但在满足洗孔要求的前提下，应尽可能降低钻 井液的比重和粘度，因为比重和粘度愈高，螺 杆钻具的压力降就会愈大，容积效率降低，同 时也增加了整个循环系统的阻力。
钻具在空运转时，若钻井液流量保持不变，液流 通过钻具和钻头产生的压力降为一常数值，该值 随钻具型式和规格的不同而不同。 钻具工作时，随着钻压的逐渐增加，钻井液的循 环压力也逐渐增加，这增加的压力与附加钻压或 钻井扭矩成正比这即是通常的马达压力降，当达 到最大推荐工作压力降时，产生最佳扭矩。
继续增加钻压，当循环钻井液在马达两端产生 的压力降超过最大设计值时，钻具发生制动。 正常工作时，泵压随钻压的增减而升降。若泵 压突升几兆帕，继续增加钻压，泵压不再增加， 说明钻具发生了制动，此时，钻具定子与转子 间密封被冲开，钻井液通过不转的马达从钻头 水眼流出，这是钻具的过载保护功能，应迅速 将钻具提离井底，降低钻压，若钻井液长时间 流过不转的马达会使钻且严重损坏。 为使钻具获得最佳工作效率和工作寿命，应将 钻具两端压差控制在推荐范围内。
a．组合推力轴承：
用以承受工作状态时的钻压，马达、钻头水眼压 降产生的轴向力及转子、万向轴、传动轴、钻头 重量等各轴向力的合力。
b．径向滑动轴承
它分为上、下两组，主要作用是承受转子作行星 运动引起的弯曲载荷和钻头转动时产生的侧向力， 上径向轴承对钻井液起限流作用，它允许马达流 出钻井液的 5—10％通过轴承组件，起着冷却和润 滑轴承的作用。
(7)、导向总成
导向钻具有单弯钻具和双弯钻具两种。 导向单弯钻具，是在马达下部设置一带角度的短 节，从而使弯曲点尽可能靠近钻头，提高造斜率。 导向双弯钻具，是在单弯钻具的基础上增加一弯 接头，以提高造斜性能，根据其弯曲方向、度数 及联部位可有多种组合方式。
2、钻具规格及技术参数
(1)钻具表牌说明 (2)技术参数
（5）对钻头水眼的要求
钻头水眼的大小要适宜，过大，钻具承受钻压能 力降低，轴承得不到良好的润滑；过小，泵压达 到额定值时，排量可能相对过小，此时马达不易 发挥最大效能，另外，水眼过小，排量达到额定 值时，系统压力增高，造成轴承上、下液流压力 过高，从而影响推力轴承及径向轴承的寿命
定向井专用工具
2010年7月
一、螺杆钻具
螺杆钻具为容积式井下动力钻具，其规格有直体 螺杆钻具、单弯螺杆钻具、双弯螺杆钻具。螺杆 钻具具有低转速、大扭矩、大排量的特点，适用 于直井、定向井、丛式井、水平井中的钻井、定 向造斜、扭方位等各项钻井作业的一种理想的井 下动力钻具，其中，小直径螺杆钻具还适用于套 管开窗侧钻及修井。 螺杆钻具的常规耐热工作温度为＜ 120℃ ，根据 深井的特殊需要，高温螺杆钻具还可耐温 150℃ 。