关键技术——可调弯接头 PPR管子怎样实现转弯（不用转弯接头）见图

可调弯接头是指弯接头的弯角大小和方向可根据需要实时调整的一种井下导向工具，它属于定向钻井中的关键技术之一，同时也是本章讨论的取心、纠斜同步钻进方案的核心技术。国内外对可调接头的研究比较重视，国外已有不少相关产品推向市场，总的来说，按其工作方式可把可调弯接头分成四大类：静态偏置推靠钻头工作方式、静态偏置指向钻头工作方式、动态偏置推靠钻头工作方式、动态偏置指向钻头工作方式，如图6.1所示。

图6.1 导向工具（可调弯接头）的分类

6.2.1 国外研究现状

国外在可控弯接头的研究工作起步较早，20世纪90年代初，Schlumberger Anadrill钻井公司技术人员提出了“地面闭环自动控制钻井系统”方案，从而揭开了可调导向定向钻进技术发展的新篇章。目前，国外对可调弯接头的研究已经进入了智能控制的时代，最具代表性的是Baker Hughes推出的Auto Trak不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统、Schlumberger Anadrill公司的Power Drive全旋转导向钻井系统和Sperry-Sun产品服务公司推出的Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统三者的可调导向工具。

（1）AutoTrak旋转闭环系统

AutoTrak旋转闭环系统的井下偏置导向工具由不旋转外套和旋转心轴两大部分通过上下轴承连接形成一可相对转动的结构。旋转心轴上接钻柱，下接钻头，起传递钴压、扭矩和输送钻井液的作用。不旋转外套上设置有井下CPU、控制部分和支撑翼肋。图6.2是井下偏置导向工具的导向工具实物和原理示意图。当轴向均匀分布的三个支撑翼肋分别以不同液压力支撑于井壁时，不旋转外套将不随钻柱旋转，同时，井壁的反作用力将对井下偏置导向工具产生一个偏置合力。所以，通过控制三个支撑翼肋的支出液压力的大小，便可控制偏置力的大小和方向，控制导向钻井。

图6.2 AutoTrak导向工具

（2）PowerDriver旋转导向钻井系统

与Auto Trak RClS系统靠独立的液压系统为支撑翼肋的支出提供动力来源不同的是，Power Driver SRD系统的支撑翼肋的支出动力来源是钻井过程中自然存在的钻柱内外的钻井液压差。如图6.3所示，有一控制轴从控制部分稳定平台延伸到下部的翼肋支出控制机构，底端固定上盘阀，由控制部分稳定平台控制上盘阀的转角。下盘阀固定于井下偏置工具内部，随钻柱一起转动，其上的液压孔分别与翼肋支撑液压腔相通。在井下工作时，由控制部分稳定平台控制上盘阀的相对稳定性；随钻柱一起旋转的下盘阀上的液压孔将依次与上盘阀上的高压孔接通，使钻柱内部的高压钻井液通过该临时接通的液压通道进入相关的翼肋支撑液压腔，在钻柱内外钻井液压差的作用下，将翼肋支出。这样，随着钻柱的旋转，每个支撑翼肋都将在设计位置支出，从而为钻头提供一个侧向力，产生导向作用。

图6.3 PowerDriver导向工具

（3）Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统

Geo-Pilot旋转导向钻井系统也是一种导向工具，但与AutoTrak系统和Power Driver系统不同的是，Geo-Pilot旋转导向钻井系统不是靠偏置钻头进行导向，而是靠旋转外套与旋转心轴之间的一套偏置机构使心轴偏置，从而为钻头提供了一个与井眼轴线不一致的倾角，产生导向作用。其偏置机构是一套由几个可控制的偏心圆环组合形成的偏心机构，当井下自动控制完成组合之后，该机构将相对于旋转外套固定，从而始终将旋转心轴向固定方向偏置，为钻头提供一个方向固定的倾角，如图6.4所示。

图6.4 Geo-Pilot导向工具

根据前面的分类方式，AutoTrak系统的导向工具属于静态偏置推靠钻头工作方式，PowerDriver系统的导向工具属于动态偏置推靠钻头工作方式，Geo-Pilot系统的导向工具属于静态偏置指向钻头工作方式。推靠式旋转导向系统的特点：侧向力大，造斜率高，但旋转导向钻出的井眼狗腿度大，轨迹波动大，不平滑，钻头和钻头轴承的磨损较严重。指向式旋转导向系统的特点：能钻出较平滑的井眼，摩阻和扭矩较小，可以使用较大的钻压，机械钻速较高，有助于发挥钻头的性能，钻头及其轴承承受的侧向载荷较小，极限位移增加，但是造斜率较低。

以上3种导向结构都是应用于商业市场的成熟技术，其中Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统在我国渤海湾应用广泛，仅2005年和2006年两年时间该系统就完成了20多眼定向井（水平分支井）的施工，不管是增斜钻进、降斜钻进还是稳斜钻进，该系统都表现出了良好的性能。

上述3种导向工具的共同特点就是电子结构复杂，最高使用温度大多在250°以下，在超深井的应用中，还需要解决系统的高温等复杂工况的适用性问题。另外，孔底钻头和泥浆泵的性能也在很大程度上影响到上述系统在超深井中的应用。

6.2.2 国内研究现状

对于可调导向工具的研究，国内起步较晚，与国外差距较大。九十年代末，国内研制出具有划时代意义的“井下可控导向工具”，如：可变径稳定器、流场变向器、可控偏心器等，它们为实现“井下闭环导向智能钻井系统”提供了必要和充分的客观条件。目前，国内西安石油大学、胜利油田、中国地质大学等研究机构都在从事该方面的研究，部分研究成果已经进入现场使用阶段，下面对部分研究成果做简单介绍。

（1）地面遥控可调弯接头

该成果属于中国石油天然气集团公司“九五”攻关项目，其结构如图6.5所示。

图6.5 可调式弯接头结构示意图

该结构的工作原理为：当改变钻井液的排量时，就改变了钻铤内外钻井液的压差，从而改变了作用在上花键轴端面的力，在弹簧产生的力的共同参与下，就能使上花键轴产生向下和向上的运动。由于上花键筒、上花键轴、下花键轴端部具有斜面结构的特点，就使得上花键轴向下和向上运动时，上花键筒会与下花键筒产生相对转动。由于上、下花键筒的回转中心线与它们的外表面成一角度，所以当上花键筒和下花键筒之间发生相互转动时，它们的外表面就会产生角度的变化，即所需要的角度。这就达到了本发明的目的：在地面用钻井液排量的改变来控制井底弯接头角度的改变。与之先相关的“井眼轨迹遥控技术”，已获国家发明专利，但并未能进入商业应用。

（2）基于旋转导向钻进方式的可控弯接头系统

西安石油大学机械工程学院中原油田第三采油厂在CNPC钻井工程重点实验室的支持下，对可控弯接头导向机构基本原理进行了探索性研究，研制出原理性样机，取得了初步的成果，如图6.6所示。

图6.6 可控弯接头导向结构示意图

（3）动态推进式旋转导向工具

该工具由胜利油田承担国家“863”计划“旋转导向钻井系统关键技术研究”后，与西安石油大学联合开发，原理与斯伦贝谢的PowerDrive基本一样，如图6.7所示。该工具随西安石油大学的旋转导向钻具进行了20多次的地面试验，2006年8月在营122斜225井上进行了整个旋转导向钻井系统的联合现场试验，获得了成功，目前已基本成熟，但还未进入商业市场。

图6.7 动态推进式旋转导向工具

（4）国内其他研究成果

1）可控偏心器旋转导向工具。该工具由中海石油研究中心、西安石油大学及中海油田服务股份有限公司联合研制。导向原理与贝克休斯基本一样，液压动力来源于钻井液。2005年11月分别在长庆油田西28-022井、宁37-32井和渤海油田LD5-2-A1井进行了现场钻井作业试验。

2）动态指向式旋转导向工具。由海洋石油工程股份有限公司及西南石油大学，结合了哈里伯顿的Geo-Pilot的指向式结构和斯伦贝谢的Power Drive的随钻的下盘阀结构，提出了动态指向式旋转导向钻井工具的设计思想，目前还停留在理论阶段。

3）指向式旋转导向工具。中国地质大学对指向式旋转导向钻井工具的动力学分析和工作性能研究，且做出了偏置导向机构的实验样机，原理类似于Geo-Pilot，如图6.8所示。

图6.8 指向式旋转导向工具

综合国内关于可调弯接头的研究情况可以看出，各个研究机构的研究成果还基本处于室内研究和试用的阶段，离形成成熟产品应用于钻井工程还有很长的路要走，更不要说应用于未来超深井工程中。

对接接头弯曲角度标准多少~

(一)热轧钢筋 1、组批规则 以同一牌号、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态，不超过60吨为一批。 2、取样方法 拉伸检验：任选两根钢筋切取。两个试样，试样长500mm。 冷弯检验：任选两根钢筋切取两个试样，试长度按下式计算： L=1.55*(a+d)+140mm 式中：L—试样长度 a—钢筋公称直径 d—弯曲试验的弯心直径；按下表取用钢筋牌号(强度等级) HPB235(Ⅰ级) HRB335 HRB400 HRB500 公称直径(mm) 8～20 6～25 28～50 6～25 28～50 6～25 28～50 弯心直径d 1a 3a 4a 4a 5a 6a 7a 在切取试样时，应将钢筋端头的500mm去掉后再切取。 (二)低碳钢热轧圆盘条 1、组批规则 以同一牌号、同一炉罐号、同一品种、同一尺寸、同一交货状态，不超过60吨为一批。 2、取样方法： 拉伸检验：任选一盘，从该盘的任一端切取一个试样，试样长500mm。 弯曲检验：任选两盘，从每盘的任一端各切取一个试样，试样长200mm。 在切取试样时，应将端头的500mm去掉后再切取。 (三)冷拔低碳钢丝 1、组批规则 甲级钢丝逐盘检验。乙级钢丝以同直径5吨为一批任选三盘检验。 2、取样方法 从每盘上任一端截去不少于500mm后，再取两个试样一个拉伸，一个反复弯曲，拉伸试样长500mm，反复弯曲试样长200mm。 (四)冷轧带肋钢筋 1、冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能应逐盘检验，从每盘任一端截去500mm以后，取两个试样，拉伸试样长500mm，冷弯试样长200mm。 2、对成捆供应的550级冷轧带肋钢筋应逐捆检验。从每捆中同一根钢筋上截取二个试样，其中，拉伸试样长500mm，冷弯试样长250mm。如果，检验结果有一项达不到标准规定。应从该捆钢筋中取双倍试样进行复验。（五） 钢筋焊接接头的取样 A、取样规定 [根据《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)] 1、钢筋闪光对焊接头取样规定 a 在同一台班内，由同一焊工完成的300个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300个接头，应按一批计算。 b 力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。 c 焊接等长的预应力钢筋（包括螺丝端杆与钢筋）时，可按生产时同等条件制作模拟试件。 d 螺丝端杆接头可只做拉伸试验。 e 封闭环式箍筋闪光对焊接头，以600个同牌号、同规格的接头为一批，只做拉伸试验。 f 当模拟试件试验结果不符合要求时，应进行复验。复验应从现场焊接接头中切取，其数量和要求与初始试验相同。 2、钢筋电弧焊接头取样规定 a 在现浇混凝土结构中，应以300个同牌号、同型式接头作为一批；在房屋结构中，应在不超过二楼层中300个同牌号、同型式接头作为一批。每批随机切取3个接头，做拉伸试验。 b 在装配式结构中，可按生产条件制作模拟试件，每批3个，做拉伸试验。 c 钢筋与钢板电弧搭接焊接头可只进行外观检查。 d 模拟试件的数量和要求应与从成品中切取时相同。当模拟试件试验结果不符合要求时，复验应再从成品中切取，其数量和要求与初始试验时相同。 注：在同一批中若有几种不同直径的钢筋焊接接头，应在最大直径接头中切取3个试件。 3、钢筋电渣压力焊接头取样规定 在现浇混凝土结构中，应以300个同牌号钢筋接头作为一批；在房屋结构中，应在不超过二楼层中300个同牌号钢筋接头作为一批；当不足300个接头时，仍应作为一批。每批接头中随机切取3个试件做拉伸试验。 注：在同一批中若有几种不同直径的钢筋焊接接头，应在最大直径接头中切取3个试件。 4、钢筋气压焊接头取样规定 a 在现浇混凝土结构中，应以300个同牌号钢筋接头作为一批；在房屋结构中，应在不超过二楼层中300个同牌号钢筋接头作为一批；当不足300个接头时，仍应作为一批。 b 在柱、墙的竖向钢筋连接中，应从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验；在梁、板的水平钢筋连接中，应另切取3个接头做弯曲试验。 注：在同一批中若有几种不同直径的钢筋焊接接头，应在最大直径接头中切取3个试件。 B、试件长度 [根据《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2001）] 1、拉伸试件的最小长度接 头 型 式 试件最小长度mm 电弧焊双面搭接、双面帮条 8d+Lh+240 单面搭接、单面帮条 5d+Lh+240 闪光对焊、电渣压力焊、气压焊 8d+240 注：Lh——帮条长度或搭接长度，钢筋帮条或搭接长度应符合下表要求：钢筋牌号 焊接型式 帮条长度或搭接长度Lh HBP235 单面焊 ≥8d 双面焊 ≥4d HRB335、HRB400、RRB500 单面焊 ≥10d 双面焊 ≥5d 切取试件时，应使焊缝处于试件长度的中间位置。 2、弯曲试件长度按下式计算： L=D+2.5d+150mm 式中：L—试件长度 D—弯心直径(mm) d—钢筋直径(mm) 切取试件时，焊缝应处于试件长度的中央。 弯心直径D按下表规定确定。 钢筋焊接接头弯曲试验弯心直径钢筋直径 ≤25mm ＞25mm 钢筋级别 弯心直径D(mm) Ⅰ级 2d 3d Ⅱ级 4d 5d Ⅲ级 5d 6d Ⅳ级 7d 8d (六）机械连接接头 [根据《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）] 1、钢筋连接工程开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头工艺检验，取样按以下进行： a 每种规格钢筋的接头试件不应少于3根； b 钢筋母材抗拉强度试件不应少于3根，且应取接头试件的同一根钢筋； 2、接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批。对接头的每一验收批，必须在工程结构中随机截取3个试件作单向拉伸试验。 3、接头试件尺寸 a 试件长度如下所示 L1=L+8d+2h L—接头试件连件长度 d—钢筋直径 h—试验机夹具长度，当d＜20mm时，h取70mm，当d≥20mm时，h取100mm L1—试件长度 在取有于工艺检验的接头试件时，每个试件尚应取一根与其母材处于同一根钢筋的原材料试件做力学性能试验。参考资料：《建筑材料检测标准及取样方法》

这是pvc管，穿电线用的。弯管器谁白了就是一个弹簧，把弯管器插到线管里，然后慢慢用力掰就可以了（不用加热），用力过猛会让线管裂开或变形。

这就是电工用来弯pvc管的弯管器。
ppr一般是水管，拐弯必须用弯头。

石油钻井技术
答：旋转导向钻井系统的研制成功使定向井钻井轨迹的控制从借助起下钻时人工更换钻具弯接头和工具面向角来改变方位角和顶角的阶段,进入到利用电、液或泥浆脉冲信号从地面随时改变方位角和顶角的阶段。从而使定向井钻井进入了真正的导向钻井方式。在定向井钻井技术发展过程中,如果说井下钻井马达的问世和应用使定向钻井成为现实...

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工程技术(钢筋加工要点总结)
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装修房子改水电特别要注意什么
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津滨轻轨工程现场焊轨施工技术?
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