螺杆钻具转子系统不对中的故障产生机理与诊断

螺杆钻具是由多个可以旋转的转轴通过万向联轴器连接成的一个轴系,主要用来传递转矩从而带动钻头运动。但是在安装或者在万向联轴器自身磨损消耗下,钻具会出现轴线上的不对中,进而引发一系列故障,比如螺杆钻具的螺杆马达转子联轴器偏移、轴承移动、转轴发生形变、油膜失稳等,导致机器发生振动并造成一系列的危害。因此,在实验室条件下,研究井下动力钻具不对中的故障产生机理,掌握不同故障的特征,并及时进行故障诊断,对减小或避免由于转子联轴器不对中而产生的故障具有十分重要的意义。本文借助于DHRMT双跨转子台高度模拟井下的钻具故障,设置转子不对中的不同故障类型,通过实验获得钻具转子不对中故障造成的振动特征,为井下动力钻具设计及改进提供参考依据。     

钻探泥浆固相的机械控制

在钻探工作中，泥浆固相含量的多少，直接影响泥浆性能、泥浆成本及钻孔总成本，泥浆中的固相颗粒，增加钻具磨损，降低钻速并易于酿成事故。多余的固相有百害而无一利。所以固相控制应成为泥浆处理工作中的重要组成部分。为了清除固相的影响，人们采用了清水稀释、新浆替换、沉淀池沉降、化学絮凝等方法。但是这些方法都存有相当程度的弊病。尤其是对于固相中大部分粒径小的颗粒来说，用机械控制的方法所起到的作用是其它方法不能相比的。同时，从考虑成本等其它因素，机械控制方法就更具有明显优越性。     

前混合磨料射流喷嘴磨损机理及结构优化

采用固液两相流理论分析前混合式磨料射流喷嘴流场内的流动状态。利用固体颗粒对金属的冲蚀原理研究喷嘴的磨损状况，初步阐明了喷嘴的磨损机理并对喷嘴的结构进行了优化。在实验室进行多种喷嘴的磨损试验，得到喷嘴的内表面形状对喷嘴磨损的影响规律。     

基于离散元法的立轴破转子磨损机制研究(增刊)

为了深入研究立轴冲击式破碎机转子的磨损机制,将离散元仿真方法与表面磨损理论有效融合,以Archard模型及Rabinowiciz模型作为表面磨损计算模型嵌入离散元仿真程序EDEM中,建立了立轴破转子磨损仿真模型。通过分析不同工况下耐磨件的磨损形式及磨损量的特征,获得了各耐磨件的主要磨损特性及部分影响因素的作用机制。利用所述规律,可针对转子耐磨性能提升及耐磨材料的有效利用的改进设计提出指导性意见。     

介绍一种新的净化设备：WL—230型连续除泥离心机

在钻探工作中,控制泥浆中的固相含量是一件非常重要的事情。特别是在近年来普遍推广金刚石钻进与绳索取心钻进,钻进中金刚石钻头克取下来的岩粉颗粒极细,混入泥浆中,在地表循环系统中很难沉除。由于泥浆中的固相含量增加,导致泥浆消耗多,钻头、钻具和水泵磨损加剧,钻进效率低,孔内事故多,绳索取心钻杆内壁结垢,大大增加了工人劳动强     

铁基激光熔覆层的微观结构和摩擦磨损性能研究

选择市售的3种铁基粉末为原料(X₁~X₃),利用激光熔覆技术在45钢表面制备了3种熔覆层,研究了熔覆层微观结构和摩擦磨损性能,并选择电镀硬铬作为对比。结果表明,3种熔覆层组织致密,由α'马氏体、残余奥氏体和δ铁素体组成,其中X₁粉末熔覆层树枝晶更发达,晶粒更细小; X1粉末熔覆层硬度明显高于X₂、X₃粉末熔覆层,但低于电镀硬铬; 此外,3种熔覆层干摩擦系数虽与电镀硬铬接近,但耐磨性均明显优于电镀硬铬,且与其硬度呈正相关关系,磨损机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主。     

硬岩定向钻进螺杆钻具性能分析及应用

螺杆钻具是煤矿井下定向钻进的主要孔内动力钻具。针对在硬质岩层定向钻进中的工艺匹配和工艺参数优化问题,以某型螺杆钻具为例,分析了螺杆钻具的理论特性和测试工作特性。从硬岩钻进的特点出发,讨论了岩石荷载与钻速的关系,给出了螺杆钻具在硬岩中钻进的工艺参数设计方法。通过在淮南某矿的应用,阐明了工艺参数优化的过程,总结出了螺杆钻具在实际工作状态下给进力和压降的关系。     

MoSi2/CrWMn钢干摩擦磨损特性及磨损机理的研究

研究了干摩擦条件下MoSi2与CrWWn钢对摩时的摩擦磨损特性，通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪观察与分析了试样表面的磨损形貌以及磨损的物相组成，并讨论了其磨损机理，结果表明，MoSi2材料的磨损机理依载荷变化而变化，低载荷（30～50N）作用下，其主要磨损机理为疲劳磨损，较高载荷（80～150N）作用时，又转化成为粘着磨损为主。     

全金属螺杆钻具研究现状与关键技术

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。     

Al对MoSi2材料干摩擦磨损性能的影响

运用M－2型摩擦磨损试验机测定了不同载荷条件下Al／MoSi2材料与45钢配对时的干摩擦磨损性能，采用SEM观察了摩擦副表面的形貌，利用X－ray分析了相组成，并探讨了其磨损机制。结果表明：少量Al的添加降低了MoSi2材料的摩擦磨损性能，其摩擦系数和磨损率均可用负荷的4项式表示。随负荷增大，Al／MoSi2材料的磨损机制主要表现为微切削、粘着磨损和凿削式磨粒磨损。     

铝合金机匣抗微动磨损涂层材料及其制备工艺研究进展

微动磨损在航天航空领域的关键零部件中普遍存在,铝合金机匣作为航空发动机重要组成零件,因工作环境恶劣,易引起微动磨损,影响发动机正常工作,所以提高其抗微动磨损性能成为研究的重点.抗微动磨损材料主要分为软质材料和硬质材料,根据不同的工况条件选用合适的材料对防护微动磨损极为重要.表面涂覆技术是抗微动磨损的主要防护措施之一,常采用热喷涂、气相沉积和电镀等制备工艺在基体表面制备防护涂层,其制备效率高、涂覆层致密性高、与基体结合力强,在工程领域得到广泛的应用.全文针对抗微动磨损涂层材料及表面涂敷技术进行了阐述,并对抗微动磨损涂层的研究进行了展望.     

承德闫营子地热勘探井钻井技术分析

承德闫营子地热井钻遇地层坚硬、造斜、岩性复杂,施工难度较大。施工期间,采用了螺杆钻具完成事故处理、纠斜、复合钻进工作。分析了螺杆钻具在3种工况下的使用效果;应用MD钻头解决了硬岩钻进常规钻头磨损严重的问题;最后针对钻进中存在的钻速低、钻铤断裂问题,提出了改进建议。     

深井套管磨损原因及防护

深井由于钻井时间长，钻柱作用于套管内壁的侧向大等原因，套管磨损的问题越来越突出。本文从钻井状况、钻井液、钻柱与套管的材料、钻柱重量及井眼曲率和钻井方式等五个方面分析了套管磨损的原因，并从钻井工艺技术措施、套管内壁涂层、钻杆接头表面处理、钻井液成分及添加剂、钻杆保护器等五个方面提出了减少套管磨损的技术措施。     

颗粒增强镍基复合涂层的耐磨性能研究

在自熔性Ni基合金耐磨喷涂(焊)合金粉末中添加不同粒度和比例硬质合金颗粒在45钢的表面,经加热熔敷后,在钢表面形成冶金结合耐磨涂层。研究表明:添加硬质合金颗粒显著提高了Ni基涂层耐磨性;添加硬质相比例和尺寸的不同,涂层的耐磨性能提高的幅度也不同。     

活塞杆表面电镀双铬层厚度优化

液压支架活塞杆表面一般电镀乳白铬套镀硬铬的双铬镀层以提高其防腐耐磨性。通过对比不同厚度双铬镀层的耐蚀性,确定了最佳的双铬镀层厚度,在保证活塞杆镀铬层性能的前提下可实现降本增效。     

小直径钻削温度场的研究

对直径为2 mm的高速钢钻头在允许的最大切削速度和进给量条件下,对45钢进行钻孔时的切削温度进行了理论计算和实际测量,得到了钻头前刀面上切削温度值远远低于高速钢耐用度时的温度值,此时钻头磨损的主要形式是机械磨损的结论。     

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr粒子沉积状态对涂层滑动磨损形貌的影响

本文研究超音速火焰喷涂过程中粒子沉积状态对涂层干滑动摩擦形貌的影响。利用扫描电镜(SEM)观察颗粒撞击基体时的变形形貌和摩擦磨损后的涂层表面形貌,利用能谱分析(EDS)变形颗粒和涂层表面不同磨损区域的成分。研究结果表明成分均匀的粉末颗粒因受热不同而颗粒铺展形貌不同,受热充分的粉末铺展完全,在摩擦中并形成均匀的磨损区;受热不充分的粉末铺展不完全,摩擦过程中易发生WC晶粒脱落形成划痕区,未熔颗粒易在摩擦过程中脱落。成分不均匀的粉末,合金相多的粉末颗粒铺展完全,摩擦中易生产CoCr合金膜;硬质相多的粉末铺展不完全,易产生孔隙。     

干摩擦及水润滑下氧化铬陶瓷薄膜的摩擦学性能

采用UMT摩擦学测试系统考察了氧化铬陶瓷薄膜/Si3N4摩擦副在干摩擦和水润滑下的摩擦学性能,通过对磨损表面形貌和磨痕表面的X射线能谱及二次离子质谱分析,探讨了其磨损机理.结果表明:水润滑可以有效地降低氧化铬陶瓷薄膜的摩擦系数和磨损率,主要原因是水引起主导磨损机制发生变化.水润滑情况下磨损表面生成了氢氧化铬的保护膜,磨损机制也由干摩擦时的粘着磨损转变为摩擦化学磨损和磨粒磨损.     

Ni元素对等离子喷涂铁基涂层组织和摩擦磨损性能的影响

为解决铝合金发动机缸体耐磨性差的问题,采用等离子喷涂技术在铝合金表面制备了不同Ni含量的铁基涂层(XPT-512-Ni),系统研究金属Ni对铁基涂层组织结构、力学性能以及摩擦磨损性能的影响。结果表明: XPT-512-Ni系铁基涂层组织主要由铁素体(F)、渗碳体(Fe₃C)以及少量FeO和Ni相组成; 涂层与铝基体形成良好的机械咬合,且涂层孔隙率随着金属Ni的加入而降低; 铁基涂层的硬度随着Ni含量增加而降低; 与XPT-512涂层相比,载荷30 N时XPT-512-30Ni涂层的油润滑磨损率降低了88.41%,10 N时XPT-512-10Ni涂层的干摩擦磨损率降低了81.32%,金属Ni的加入有效改善了等离子喷涂铁基涂层的服役性能,为发动机的轻量化发展提供了借鉴。