第４７卷第４期２０２０年４月㊀㊀探矿工程(岩土钻掘工程)E x p l o r a t i o nE n g i n e e r i n g (R o c k &S o i lD r i l l i n g a n dT u n n e l i n g )㊀㊀V o l ．４７N o ．４A p
r ．２０２０:２４－３０收稿日期:２０２０－０２－１１㊀㊀D O I :１０．１２１４３/j ．t k g c ．２０２０．０４．００４基金项目：国家重点研发计划项目 ５０００米智能地质钻探技术装备研发及应用示范 课题四 小口径高效系列钻具研究 (编号:２０１８Y F C ０６０３４０４)；中央高校基本业务费优秀教师基金项目 全金属动力钻具水力部件旋转振动模型研究 (编号:２９２０１８０９３)作者简介：刘璐，女，汉族,１９９７年生，在读硕士研究生，地质工程专业，主要从事井下钻具方面的研究工作，北京市海淀区学院路２９号, １３４９８４３８５２＠q q ．c o m .引用格式：刘璐，王瑜，王镇全，等．全金属螺杆钻具研究现状与关键技术[J ]．探矿工程(岩土钻掘工程),２０２０,４７(４):２４－３０．L I U L u ,WA N GY u ,WA N GZ h e n q u a n ,e t a l ．R e s e a r c h s t a t u s a n dk e y t e c h n o l o g y o fm e t a l Ｇt o Ｇm e t a l s c r e wP D Md r i l l s [J ]．E x p l o r a Ｇt i o nE n g i n e e r i n g (R o c k &S o i lD r i l l i n g a n dT u n n e l i n g ),２０２０,４７(４):２４－３０．全金属螺杆钻具研究现状与关键技术钢结构连廊
刘㊀璐１,
２，王㊀瑜１,２，王镇全３，路家兴１,２，张㊀凯１,２，刘宝林１,２(１．中国地质大学‹北京›工程技术学院，北京１０００８３;２．自然资源部深部地质钻探技术重点实验室，北京１０００８３;
３．中国石油大学‹北京›石油工程学院，北京１０２２４９)摘要：螺杆钻具作为一种容积式动力钻具，具有良好的输出硬特性，是当前应用最广泛的井下动力钻具之一.螺杆钻具的耐温性是其研究的热点所在，可扩大其应用范围和延长工作寿命，在深部高温钻探领域，具有良好的发展前景.本文在阐明螺杆钻具的基本原理和特性基础上，调研分析了常规螺杆钻具的发展现状，重点调研分析了美国全金属螺杆钻具的研发现状与国内全金属螺杆钻具的发展，提出了全金属螺杆钻具的关键技术，为国内开展这项前沿钻具技术的研发提供参考.螺杆钻具
关键词：深部钻探；高温高压；全金属螺杆钻具；容积马达
防护服生产线设备
scm文件中图分类号:P ６３４．４＋２㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１６７２－７４２８(２０２０)０４－００２４－０７
R e s e a r c h s t a t u s a n dk e y t e c h n o l o g y o fm e t a l Ｇt o Ｇm e t a l s c r e wP D Md r i l l s L I U L u １,２,WA N G Y u １,２,WA N GZ h e n q u a n ３,L UJ i a x i n g １,
２,Z H A N G K a i １,２,L I U B a o l i n １,２(１．S c h o o l o f E n g i n e e r i n g a n dT e c h n o l
o g y ,C h i n aU n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ,B e i j i n g １０００８３,C h i n a ;２．K e y L a b o r a t o r y o f D e e p G e o d r i l l i n g T e c h n o l o g y ,M i n i s t r y o f N a t u r a lR e s o u r c e s ,B e i j i n g １０００８３,C h i n a ;３．S c h o o l o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g ,C h i n aU n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m ,B e i j i n g １０２２４９,C h i n a )A b s t r a c t :A s a v o l u m e t r i c p o w e r d r i l l ,t h e s c r e w P D M h a s g o o do u t p u th a r dc h a r a c t e r i s t i ca n d i so n eo f t h em o s t w i d e l y u s e dd o w n h o l e p o w e r t o o l s ．T h eh e a t r e s i s t a n c eo f t h e s c r e wd r i l l i s t h e r e s e a r c hh o t s p o t ,i m p r o v e m e n t o f w h i c hc a n e x p a n d i t s a p p l i c a t i o n s c o p e a n d e x t e n d i t sw o r k i n g l i f e ．I t h a s a g o o dd e v e l o p m e n t p r o s p e c t i n t h e f i e l d o f d e e p h i g h t e m p e r a t u r e d r i l l i n g ．T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h eb a s i c p r i n c i p l e a n dc h a r a c t e r i s t i c so f s c r e wd r i l l i n g t o o l s ,a n d i n v e s t i g a t e s t h e c u r r e n t d e v e l o p m e n t o f c o n v e n t i o n a l s c r e wd r i l l t o o l sw i t h t h e f o c u so n t h ed e v e l o p
m e n t s t a t u s q u oo f a l lm e t a l s c r e wd r i l l i n g t o o l sa n dt h ed e v e l o p m e n t o fd o m e s t i cm e t a l s c r e wd r i l l i n g t o o l s ．T h ed e v e l o p
m e n t t r e n da n dk e y t e c h n o l o g y o ft h ea l lm e t a ls c r e w d r i l l i n g t o o la r e p u tf o r w a r dt o p r o v i d er e f e r e n c ef o rd o m e s t i c r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t o f t h e l
元器件清单e a d i n g e d g e t o o l ．K e y w o r d s :d e e p d r i l l i n g ;h i g h t e m p e r a t u r e a n dh i g h p r e s s u r e ;m e t a l s c r e wd r i l l t o o l ;p o s i t i v e d i s p l a c e m e n tm o t o r ０㊀引言
螺杆钻具作为一种容积式动力钻具，具有良好
的输出硬特性，是当前应用最广泛的井下动力钻具
之一[１].随着钻井深度和井下温度的不断提高，特别是在地质超深钻探㊁高温地热井等高温场合，常规螺杆钻具的橡胶定子的耐温局限性，无法满足钻井需求，螺杆钻具的耐温性是其研究的热点所在.全金属螺杆钻具由于采用金属定子，使其具有良好的
耐温性，国内外对这项新型钻具均进行了科技攻关，目前已经在钻井现场得到了成功应用.本文重点调研分析了全金属螺杆钻具的研究现
状，包括美国贝克休斯全金属螺杆钻具和国内全金
属螺杆钻具的发展，并分别从水力结构设计㊁定子制
造技术㊁表面强化技术以及金刚石轴承技术等４个
方面分析了全金属螺杆钻具制造的关键技术，对国
钢领圈内全金属螺杆钻具的研发㊁制造和测试均具有重要
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