螺杆钻具由旁通阀、螺杆马达(转子和定子)、万向节、轴承和驱动轴几部分组成,其核心是螺杆马达。在螺杆马达转子、定子传动副中,定子齿数Z1比转子齿数Z2多一个:即Z1= Z2+1。它们的齿数比通常称为传动比i,设计时,i可任意选(1:2,2:3,...,9:10)。设计高转速的螺杆钻应采用小齿数比螺杆马达,而设计低速大扭矩的螺杆钻应采用大齿数比螺杆马达。随着转子定子齿数比i的增大,其效率逐渐趋于下降;螺杆钻的输出扭矩取决于通过马达的工作压力降,输出转速取决于通过螺杆马达工作介质的流量。
螺杆钻具被广泛用于油田及煤矿的直井、定向井、侧钻井、水平井等的钻进、造斜和各种修井作业,并可用于复合钻进。螺杆钻具是一种容积式井下马达,以高压钻井液为动力,把液体压力能转化为机械能的动力工具。当泥浆泵泵出的高压钻井液由钻杆进入螺杆钻具,在马达的进出口形成液体压力差,迫使转子旋转,通过万向轴和传动轴将扭矩和转速传递到钻头上,实现钻井作业。螺杆钻具看似简单,其结构较为复杂,由旁通阀、螺杆马达(转子和定子)、万向轴、传动轴几部分组成,核心部分是螺杆马达,也是提高螺杆钻具使用寿命的关键,其加工精度的重要性可见一斑。
螺杆泵在起动时必须防止干转,以避免擦伤工作表面,应在吸排停止阀全开的情况下起动,以防过载或吸空。螺杆泵在工作时要注意检查压力、温度和机械轴封和情况,轴封有微量的泄漏是正常的,但泄漏量不能超过20-30秒每滴。如果油温很低,油液的粘度太高,这样在吸入油液的时候容易吸入空气,会造成螺杆泵在工作时产生噪音。螺杆泵在停车的时候要等螺杆泵完全停止转动后再关闭吸入停止阀。螺杆泵对轴系的连接必须对中,保证一定的同心度,因为工作螺杆的长度较长,刚性较差,如果对轴系连接不好,在工作时容易造成弯曲导致工作失常。是在安装定位后再进行轴的对中工作,以避免管路牵连造成变形,连接管路时应独立固定,尽量减少对螺杆泵的牵连等。