变振幅振动钻削提高微小孔入钻定位精度的研究

分析了微小孔钻头轴向振动入钻时特殊的动力学行为及其对入钻定位误差的修正作用。首次采用变振幅振动钻削的新方法，用直径为０．２８ｍｍ的高速钢麻花钻对１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ低碳合金钢进行了钻削实验，结果在提高钻头寿命的同时显著提高了微小孔的入钻定位精度，验证了这种新方法新颖优良的工艺效果。     

变振幅振动钻削提高微小孔入钻定位精度的研究

分析了微小孔钻头轴向振动入钻时特殊的动力学行为及其对入钻定位误差的修正作用。首次采用振幅振动钻削的新方法，用直径为０．２８ｍｍ的高速钢花钻对１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ低碳合金钢进行了钻削实验，结果在提高钻头寿命的同时显著提高了微小孔的入钻定位精度，验证了这种新方法新颖优良的工艺效果。     

变参数振动钻削微孔的最佳振动参数的非线性回归

提出了三区段变参数振动钻削微孔的新工艺 ;探讨了用非线性回归求取各区段最佳振动参数的方法 ;验证了以三区段最佳振动参数做变参数时 ,用振动钻孔可以全面降低微孔加工误差的优良工艺效果     

变参数振动钻削微孔的最佳振动参数的非线性回归

提出了三区段变参数振动钻削微孔的新工艺;探讨了用非线性回归求取各区段最佳振动参数的方法,验证了以三区段最佳振动参数做变参数时,用振动钻孔可以全面降低微孔加工误差的优良工艺效果。     

微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律

首次对微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律进行了研究,在本文的试验条件下得到了扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。由分布函数导出的可靠扭矩函数为实现钻削扭矩的在线监测提供了依据。     

微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律

首次对微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律进行了研究,在本文的试验条件下得到了扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。由分布函数导出的可靠扭矩函数为实现钻削扭矩的在线监测提供了依据。     

微孔钻削的在线实时监测

在研制出微孔钻削测力仪和探索出微钻头钻削扭矩极限值分布规律的基础上,对以钻削扭矩为监测对象的微孔钻削在线实时监测进行了研究。得到了本文试验条件下的微钻头钻削扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。利用分布函数导出的可靠扭矩函数来确定监测阈值,并对钻削过程进行监测。有效地避免了微钻头的折断,提高了微钻头的利用率。     

叠层材料变参数振动钻削模型与实验研究

简述了叠层材料的特点及其应用,分析了叠层材料的结构特点,提出了接合区和泛接合区的概念。在此基础上建立了叠层材料变参数振动钻削的加工模型,给出了３层叠层材料５区段变参数振动钻削加工方案。多种叠层材料的加工实验表明,采用变参数振动钻削工艺可明显改善加工指标,是合理有效的工艺方法。     

叠层材料变参数振动钻削模型与实验研究

简述了叠层材料的特点及其特点,分析了叠层材料的结构特点,接合了接合区和泛接合区的概念。在此基础上建立了叠层材料变参数振动钻削的加工模型,给出了3层叠层材料5区段变参数振动钻削加工方案。多种叠层材料的加工实验表明,采用变参数振动钻削工艺可明显改善加工指标,是合理有效的工艺方法。     

多层复合材料微小孔振动钻削三参数优化

利用电控式微小孔振动钻床对多层复合材料的微小孔钻削进行了试验研究 ,对不同材料层的加工参数进行优化 ,进而提出多层复合材料阶跃式三参数振动钻削新工艺。试验表明 ,阶跃式三参数振动钻削的入钻定位误差r、孔扩量ΔD、出口毛刺高度H值比普通钻削的相应值显著降低。     

微孔振动钻削机理

振动钻削是在钻削过程中给钻头或工件加以可控制的有规律的振动而形成的一种新的切削方法。它可以降低钻削过程中的切削力和切削热,从而大大提高了加工精度和表面光洁度,延长了刀具的使用寿命。本文着重分析研究了微孔振动钻削机理,并通过试验研究,获得了微孔振动钻削的良好工艺效果。     

新型扭转振动工具动力学模型与降黏特性

在油气开采过程中，随着钻井深度的增加，岩石硬度加大，井下摩擦阻力较大，钻柱系统易发生粘滑振动，这将导致部件过早发生故障，钻井作业效率低下，因此对于粘滑控制技术的研究具有重要意义。结合钻井过程中的实际工况，提出了一种新型扭转振动工具，建立了基于该工具的钻柱系统扭转振动模型以及非线性动力学模型，分别进行了算例分析与实验测试以研究工具的降粘效果。算例分析时采用控制变量法，首先在给定转盘转速、钻压的情况下，对比分析了有/无工具时的钻柱系统各部件角速度，然后在相同钻压、不同转盘转速和相同转盘转速、不同钻压的情况下，分别对钻柱系统中有/无工具时的钻头角速度进行了求解；在实验过程中，对同一口井进行了有/无工具的测试，并结合未使用该工具的相邻井录井数据，分析了该工具的降粘效果。研究结果表明：在相同工况条件下，使用该扭转振动工具，可明显消除或抑制粘滑振动，同时，适当增大转盘转速，适当降低钻压可在一定程度上抑制钻柱的粘滑振动；在误差允许范围内，理论计算结果与测试结果相符合，验证了理论模型、求解方法以及算例分析的正确性。所提出的新型扭转振动工具、建立的动力学模型与研究结果对于减少粘滑振动、提高破岩效率具有重要参考意义。     

低固相聚合物钻井液在大邑地区的应用

大邑区块地质条件复杂,井壁稳定性差,裂缝发育导致漏失严重,可钻性差.研究表明,钻井液的固相含量与钻柱的振动密切相关,固相含量的提高增加了钻井液的粘度,同时增加了阻尼作用.在大邑区块使用低固相钻井液钻井时,钻具振动减少,钻具失效相对较少;而用无固相钻井液时,钻具失效严重.BHA横向振动衰减有限元分析表明,使用低固相钻井液,钻柱阻尼作用得到增强,钻柱横向振动衰减越快,承受交变复杂应力的时间越短,越不容易出现疲劳失效.     

低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型建立研究

分析了低频周向振动钻削切削力,基于控制原理的思想建立了低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型,提出低频周向振动钻削时激振器输出振幅与钻头振幅之间的关系,为周向振动钻削系统设计和振动参数选择提供理论支持。     

射吸式冲击器在塔里木地区的现场应用

随着油气勘探开发向纵深发展,深井、超深井数量逐渐增多,钻遇地层硬度随之增大,机械钻速大大降低。针对该问题,研制了射吸式冲击器。通过给钻头提供高频的轴向冲击力,辅助破岩,从而大大提高机械钻速。室内实验验证了射吸式冲击器的高频轴向冲击振动可以为钻头提供一定的冲击力。现场试验结果表明,使用射吸式冲击器后,机械钻速提高了133.0%,并且射吸式冲击器的井底纯钻时间达到130h,工具井下工作时间154h,寿命大幅度提高。该项研究结果为射吸式冲击器在钻井过程中的合理应用提供了理论依据。