簡(jiǎn)介

       一種漸進(jìn)空腔型容積式孔底動(dòng)力機，簡(jiǎn)稱(chēng)螺桿鉆具。以泥漿、清水為動(dòng)力介質(zhì)，通過(guò)鉆桿中心孔輸送到孔底的螺桿鉆具，實(shí)質(zhì)上是把液體壓力能轉換為機械能的一種能量轉換裝置。鉆探時(shí)，螺桿鉆具直接帶動(dòng)連接在其孔底傳動(dòng)軸上的巖心管和鉆頭回轉，整個(gè)鉆桿柱僅作為輸送高壓工作介質(zhì)的通道和支撐鉆頭反扭矩的桿件，不作回轉運動(dòng)。采用螺桿鉆具鉆探與常規鉆探相比有許多優(yōu)點(diǎn)，如鉆桿磨損大幅度下降，鉆速高。它是打定向孔的主要器具，在鉆探領(lǐng)域已發(fā)揮作用。

       1955年，美國克利斯坦森礦山鉆探制品公司根據莫因諾原理開(kāi)始研究,于1964年首先取得成功,定名為“戴納鉆”;蘇聯(lián)于70年代初研究成功“凸”型螺桿鉆具;中國地礦部勘探技術(shù)研究所于80年代初研制螺桿鉆具成功。至今生產(chǎn)螺桿鉆具的國家有美國、俄羅斯、中國、德國等。

       螺桿鉆具最早是用來(lái)打垂直孔，主要用來(lái)打各種定向孔和特種工程孔（如礦井凍結孔）。最大鉆孔深度達9023米。目前世界上螺桿鉆具最小直徑為44.5毫米，最大直徑為304.8毫米。利用螺桿鉆具進(jìn)行巖心鉆探時(shí),應在驅動(dòng)軸與鉆頭間加上巖心管采取巖心。

       螺桿鉆具由旁通閥、螺桿馬達（轉子和定子）、萬(wàn)向節、軸承和驅動(dòng)軸幾部分組成，其核心是螺桿馬達。在螺桿馬達轉子、定子傳動(dòng)副中,定子齒數Z1比轉子齒數Z2多一個(gè):即Z1= Z2+1。它們的齒數比通常稱(chēng)為傳動(dòng)比,設計時(shí),可任意選擇(1:2,2:3,...,9:10)。設計高轉速的螺桿鉆具應采用小齒數比螺桿馬達，而設計低速大扭矩的螺桿鉆具應采用大齒數比螺桿馬達。隨著(zhù)轉子定子齒數比的增大,其效率逐漸趨于下降；螺桿鉆具的輸出扭矩取決于通過(guò)馬達的工作壓力降，輸出轉速取決于通過(guò)螺桿馬達工作介質(zhì)的流量。

       鉆探時(shí)，仍然需要鉆探機、泥漿泵、鉆桿和鉆塔等常規鉆探裝備。施工定向鉆孔時(shí)，要借助定向儀給造斜工具定向。與螺桿鉆具配套使用的造斜工具有彎接頭、彎外管和偏心塊等。采用螺桿鉆具施工定向孔能提高鉆孔質(zhì)量，提供精確地質(zhì)資料，節約進(jìn)尺，降低成本，解決許多無(wú)法施工的工程難題，因此，它是鉆探工程的一種特種工具。

       螺桿鉆具的使用壽命一般為150～200小時(shí)，其薄弱環(huán)節是定子橡膠耐高溫程度低，軸承易損壞。加緊研制與開(kāi)發(fā)用于制造定子的抗磨損耐高溫的彈性材料與可靠的軸承系統，從而使螺桿鉆具的工作壽命得到顯著(zhù)提高。并研制低速大扭矩螺桿以適用于鉆深孔和超深孔。