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1.中心通缆式钻杆的主要功能
中心通缆式钻杆是定向钻进装备的重要组成部分,是定向钻进过程中受力复杂、工况恶劣的部件,其主要功能有:
1)钻进时传递钻机施加给钻头的轴向压力,承受孔底马达的反扭矩;
2)起下钻具时传递钻机对钻具施加的推拉力;
3)作为介质通道,向孔底输送冲洗液。
为了方便孔内事故的处理,中心通缆式钻杆既可用来进行定向钻进施工,也可进行常规回转钻进施工。因此,中心通缆式钻杆还应满足常规回转钻进时向钻头施加扭矩的要求。
孔内马达的弯接头是一个关键部位,它和钻杆之间有一定的夹角,由于弯接头的作用,钻孔的轨迹不再是传统钻机所形成的略带抛物线的直线轨迹,而成为一条偏向弯接头方向的空间曲线。配套的测量系统是深孔定向钻进按照预定的轨迹进行钻进的关键部件,该测量系统在孔内主要测量参数为方位角、倾角和弯接头方向,根据测量出来的孔内参数可用三角函数计算出每一个测量点的坐标,即可描绘出该空间曲线在水平和垂直平面上的投影图,并与设计的轨迹进行对比,根据偏差即使调整弯接头方向,以及是钻进轨迹大限度的符合设计要求。
在常规钻进施工中,由于钻杆在离心力以及轴向压力作用下失稳,产生弯曲,钻杆柱内部产生弯曲应力。在施工定向孔的过程中,需要不断地调整钻孔轨迹,会引起钻杆在孔内的弯曲变形。弯曲的钻杆柱进行回转时,钻杆内产生的交变应力易引起钻杆的疲劳破坏。
4)弹性振动。钻杆柱是一个弹性系统,在弯曲及扭转等因素的复合作用下,会发生纵向和横向振动。严重时,钻杆柱的振动使得钻机等配套设备受迫振动,影响钻具及配套设备的寿命。
无磁钻杆主要用于煤矿坑道水平定向钻进系统中,特点是钻杆的无磁性,同时强度、耐磨性、抗腐蚀性也达到使用要求。
无磁钻杆采用的无磁材料,抗磁化性能强、制造精度高、耐磨耐腐蚀,抗粘扣性能也好。