钻头优选技术在塔里木牙哈地区的应用

综合应用现场资料统计法，岩石力学试验法和声波时差法来对钻头进行优选，提出了用声波时差法优选的方法，并开发了钻头类型优选的软件，利用塔里木牙哈地区的岩心，实钻及测井资料，优选了本地区的钻头类型，在钻井设计和施工中应用，取得了显著效果。     

英台地区PDC钻头优选与应用

钻井过程中，钻头是破碎岩石，不断增加井深的工具。钻头类型选择是否合理，使用措施是否得当，不仅影响到钻井速度，而且也影响到全井钻井成本。结合英台地区地层岩性及可钻性极值，对PDC钻头进行了优选，并针对英台地区油藏埋深及地层特性进行PDC钻头钻井参数及水力参数优选，从而大大提高了英台地区的机械钻速，加快了该地区的开发步伐。     

开展CAD／CAM／CAE工作提高矿用牙轮钻头设计研制水平

我国矿用牙轮钻头同世界先进水平相比有较大差距，大力开展矿用牙轮钻头CAD／CAM／CAE工作，促进学科交叉融合，是摆脱落后局面，参与全球性竞争的一项重要任务。     

基于Pro／E的PDC钻头三维参数化布齿设计

合理的布齿是保证PDC钻头有优良工作性能的关键。在Pro／E中建立了切削齿三维实体模型和PDC钻头三维参数化实体模型，并编写了相应的计算程序．计算各个切削齿前后中心点的精确坐标，并对Pro／E模型进行验证。为PDC钻头布齿设计提供了可靠的依据，为PDC钻头精确布齿走向自动化打下了基础。     

哈拉哈塘地区深井PDC钻头优选技术

针对塔北哈拉哈塘油田深井构造特征,利用钻井、测井和实验室资料等对哈拉哈塘区块的岩石可钻性和PDC钻头选型进行了研究,得出地层的PDC钻头可钻性级值、硬度、抗压强度、抗剪强度和研磨性等力学参数,建立了哈拉哈塘区块可钻性剖面,对区块部分完钻井钻头使用情况进行分析,并结合可钻性剖面优选了PDC钻头。通过现场试验取得了良好的效果,证明优选的钻头经济实用,能够有效提高机械钻速。     

岩石研磨性实验研究

岩石的研磨性与所有的岩石的力学性质及指标一样，反映着岩石在具体试验工作条件下的固有特征。就不同岩性的岩石所具有的研磨性进行了实验研究，并建立了相关方程，相信会对钻井工程设计和钻头设计提供帮助。     

基于岩石力学特性和机械比能理论的钻头评价和优选

针对川西某构造的地质构造和地层特征,本文以井史资料和测井数据为基础,建立了地层强度参数和岩石力学参数剖面,得出了分布规律,即岩石强度和可钻性级值普遍较高,且变化趋势同弹性模量、粘聚力、内摩擦角等力学参数一致,在2500～2700 m地层达到峰值,而泊松比则相反,达到最低值。提出了基于岩石力学特性和机械比能理论的钻头评价和优选方法,得出了每段地层钻头的机械比能值,对已使用钻头的使用效果进行系统评价,发现采用的PDC钻头效果不理想,形成了牙轮钻头、孕镶钻头为主的钻头推荐方案,为工区钻井提速设计提供指导。     

塔东古城地区钻头优选及应用

针对大庆油田塔东区块古城地区地层含砾、岩石硬度大、85%以上井段采用牙轮钻进,导致深部地层钻速慢,钻头磨损严重等问题,在传统钻速预测方法基础上,引入钻头磨损、地层岩性、应用井深等相关参数,建立钻头破岩效率计算方法,并结合所钻遇的地层岩性、测井资料及钻头类型等,建立钻头优选模型,实现钻头选型定量化,提出了适用于古城地区的钻头序列推荐方案。现场成功应用5口井,单只钻头进尺和平均机械钻速均得到了很大的提高,实现了钻头优选提速提效的目的,为古城地区的高效钻井施工提供了重要的技术支撑。     

摩擦热-机械碎岩钻进技术试验研究

摩擦热-机械碎岩钻进技术是利用钻头与岩石产生的摩擦热能加入弱化岩石，然后利用钻头上的切削元件切削碎岩。由于大部分岩石在高温和交变热应力作用下其强度、硬度以及磨蚀性都大幅度降低，因此提高了钻进效率。钻头摩擦元件采用了新型的耐摩擦耐高温的赛隆陶瓷材料，耐磨性是YG6硬质合金的3～5倍，而价格仅为硬质合金的1／10；对钻具和钻头的结构也进行了详细的论述；钻进试验表明：热机碎岩钻具摩擦元件能产生足够高的温度场(大于600℃)；热机碎岩钻进技术是切实可行的，能提高钻进效率，降低钻进成本。     

利用地震资料预测大北地区岩石力学特性参数

地层岩石力学特性参数(岩石抗压强度、三轴强度、抗剪强度、抗拉强度、泊松比、弹性系数、内摩察角等)是钻井工程设计、钻头设计及优选的基础.通过分析对比地层岩石力学特性参数预测方法的基础上,探讨了岩石力学特性参数与地震资料的关系,开展了利用地震资料来预测岩石力学特性参数的研究,结果表明,利用地震资料来预测岩石力学特性参数进而开展钻井工程设计、钻头设计及优选的方法,可以克服室内实验法难以全面反映不均质地层岩石力学特性参数的变化的许多不足,以及受岩心资料的限制,在岩性变化大的区域测得的数据可能缺乏对比性,研究也表明用测井资料评价岩石力学特性,属于钻后分析,并不能指导当前井的钻进,尤其对新探区,更增加了钻井的盲目性、危险性,甚至会造成钻井事故和巨大的经济损失.     

基于 SA-GA 模糊熵的 VMD 算法在爆破振动信号分解中的应用

针对变分模态分解(VMD)算法预设参数选择的问题,提出了一种基于 SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化 算法,该算法结合模拟退火算法(SA)和遗传算法(GA)的优点,选取模糊熵( FE)为适应度函数,求解最优分解参数。 经过仿真信号分析,相比 EMD 算法,SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化算法有效地抑制了模态混叠和虚假分量的现象, 具有较高的分解精度。 最后利用 SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化算法进行爆破振动信号实测分析,结果表明:SA-GA 模糊熵的 VMD 参数优化算法可以根据不同的爆破振动自适应地选取最优解,解出来的 IMF 分量具有明确的物理意 义,频谱图能清晰地看出信号内所包含的频率成分,具有良好的适用性。     

在零件的参数优化设计中的数学建模

零件参数的选取是一个最优化问题。假定产品与零件的参数为正态分布的随机变量 ,在此基础上 ,以零件的标定值和容差为决策函数 ,以产品的总费用为目标函数构造一个非线性规划的模型。首先 ,用计算机程序选择适当的零件标定值使产品参数的平均值达到标定值 ,然后 ,再用计算机程序对容差的选取方式逐步尝试 ,选择最优的容差方式使得总费用最小。     

基于经济截割的采煤机运动学参数优化研究

利用Matlab软件编制了采煤机以不同牵引速度、不同截割深度截割不同坚固性系数煤层时的载荷计算程序并生成载荷文本,采用均匀设计法对这些文本进行选择,作为刚柔耦合模型的外载,仿真后通过人工神经网络预测了其他工况下各关键零部件的可靠性。基于神经网络预测结果分析了煤层坚固性系数,采煤机牵引速度以及滚筒截割深度与采煤机工作可靠性的关系。并且在保证采煤机可靠工作的前提下,得到了采煤机经济截割曲线,以及相应的最优生产率。研究表明：该型采煤机截割坚固性系数为3的韧性煤时,推荐牵引速度为4.807 m/min,截割深度为550 mm,此时采煤机落煤率为257.8 t/h,其中,单滚筒理论最大落煤率为165 t/h。将虚拟样机技术与人工神经网络相结合能更快更好地解决工程实际中的多参数复杂优化问题。     

EBZ-160A型掘进机高压喷雾系统的设计

通过对EBZ-160A型掘进机喷雾系统缺陷的分析,在改进型掘进机中,利用高可靠性喷雾系统的参数确定方法,重新确定系统参数,制定喷雾系统工作原理图及结构,选择了配套设备。     

无底柱分段崩落法最佳结构参数的确定方法

由于无底柱分段崩落法结构参数一直采用经验方法确定，很难保证结构参数最佳。本文分析了放出体和矿石堆体的形态及其影响因素。在此基础上提出了最佳结构参数的标准即：纯矿石放出量最大和纯矿石回收率最高，据此提出了最佳结构参数的确定方法，并以鲁中矿山公司小官庄铁矿为例计算了该矿最佳结构参数的理论值。     

论深基坑工程的概念设计

研究了深基坑工程概念设计的原理,总结分析了深基坑工程设计中优化选取和正确评价土性参数、土压力模式、安全度和可靠度的方法与途径以及各种复杂地质条件下深基坑工程面临的岩土工程问题,提出了面向问题和基坑及环境特点的深基坑工程方案优化选择方法.     

论深基坑工程的概念设计

研究了深基坑工程概念设计的原理，总结分析了深基坑工程设计中优化选取和正确评价土性参数、土压力模式、安全度和可靠度的方法与途径以厦各种复杂地质条件下深基坑工程面临的岩土工程问题，提出了面向问题和基坑及环境特点的深基坑工程方案优化选择方法。     

钻削加工切削参数的优化

钻削加工用量的选择对于提高生产率、降低生产成本、提高产品质量等都有着直接的影响。本文通过对钻削加工切削参数数学模型的建立 ,对钻削用量进行优化 ,并结合实例 ,给出了最优参数 ,验证了该模型的正确性和可行性     

坚硬顶板大断面巷道的破坏机理及合理支护研究

针对关岭山煤矿开拓巷道的地质条件、围岩性质及破坏机理,通过理论分析,确定开拓巷道的支护参数,再运用UDEC数值模拟软件,对不同支护参数条件下巷道围岩的破坏变形情况及应力分布情况进行分析,从而优化巷道支护参数,得出开拓巷道的最优支护方案和支护参数。     

基于狼群算法的概率积分法模型参数反演方法研究

概率积分法模型属于典型的多元复杂非线性函数,且部分参数存在相关性,使得概率积分法模型参数反演一直是开采沉陷数据处理的热点问题和难点问题。WPA(狼群算法)作为一种新群体智能算法,已在多维背包求解问题、水电站水库优化调度以及旅行商等复杂非线性最优化问题中得到成功应用,但在开采沉陷数据处理领域尚未见文献报道。鉴于此,本文首次将WPA引入概率积分法模型参数反演中,构建了基于WPA的概率积分法模型参数反演方法。研究结果表明:WPA反演概率积分法模型参数具有较高的准确度、较好的精度、良好的稳健性,且满足工程应用标准。本文研究成果对概率积分法模型参数精准反演具有重要参考价值。