螺杆钻具(PDM drill)是一种 以钻井液为动力的容积式井下动力钻具。其工作原理是:当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达,在马达的进、出口形成一定的压力差,推动转子绕定子的轴线旋转,并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头,从而实现钻井作业。
螺杆钻具主要由螺杆马达(定子、转子)总成、万向轴总成、传动轴总成三大部分组成。它利用液体压力能转换为机械能,通过钻杆中心孔输送到孔底,驱动钻头回转。整个钻杆柱仅作为输送高压工作介质的通道和支撑钻头反扭矩的杆件,不作回转运动。
螺杆钻具广泛应用于垂直、定向、水平、从式井等钻探施工,具有增加钻头扭矩和功率、提高进尺率等优点。根据遇岩层的性质,螺杆钻具主要分两类:大扭矩高转速螺杆钻具适用于岩层钻进,常规扭矩高转速螺杆钻具适用于常规钻井作业。