渦輪鑽具

渦輪鑽 鑽探是一種先進的鑽探方法。用渦輪鑽在孔底可以進行鑽探取心。它的迴轉不象螺桿鑽那樣靠液體的壓力而是由液體的流速來驅動。鑽探時鑽桿不轉動，鑽桿工作條件可以得到明顯改善，也沒有旋轉鑽桿柱所需功率的消耗。渦輪鑽可以配合牙輪鑽頭、金剛石鑽頭鑽垂直孔、定向孔和多底鑽孔，缺點是轉速高、扭矩小、軸承壽命短、易損件多、鑽頭壽命較短。

20世紀30年代，前蘇聯在石油鑽探中最早採用渦輪鑽具。到50年代，渦輪鑽獲得了迅速的發展。在前蘇聯 和羅馬尼亞已成為基本的鑽探方法，歐美國家渦輪鑽探工作量已佔總進尺的5～10%。中國從 50年代開始使用渦輪鑽，80年代初，中國核工業部研製成功世界上最小直徑（52毫米）的HD-52型渦輪鑽具，並成功地用於固體礦產鑽探工程。

渦輪鑽主要部件是渦輪，每一級渦輪由一個定子和一個轉子組成。渦輪一般由鑄鋼或尼龍製造，渦輪上具有很多彎曲的葉片，定子和轉子的葉片形狀基本一樣，只是葉片的彎曲方向相反。由於一級渦輪所能輸出的功率太小，因此渦輪鑽具通常都是由成百級結構完全相同的渦輪串聯組合而成。為了承受較大的軸向負荷，內部裝有止推軸承。此外，在主軸的三分之一和三分之二處設置兩個中間軸承，起扶正主軸的作用。用渦輪鑽進行取心鑽探時，在驅動軸和鑽頭間，要加接岩心管。標誌渦輪鑽性能特點的基本參數是扭矩、轉速、輸出功率、流量、壓力降和效率。其中扭矩、轉速、輸出功率是體現渦輪鑽具做功的能力和特點的最重要的參數。流量、壓力降、輸入功率是合理使用渦輪鑽具，使其在高效率情況下工作，保證快速鑽進的重要條件。渦輪鑽鑽探時，要充分利用泵的功率，採用大排量、高泵壓；根據岩層的軟硬，合理選擇鑽壓，使用良好鑽頭，防止井斜，對工作介質做好凈化工作。

為了克服普通渦輪鑽具存在的缺點，已研製出多節渦輪鑽具，低速大扭矩渦輪鑽具，帶減速器的渦輪鑽具和外殼旋轉的渦輪鑽具等多種新型渦輪鑽具。改進密封軸承結構及研製超深孔鑽探用的新型渦輪鑽具，是今後一項重要課題。