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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
磨料水射流技术作为一种特种加工技术,具有无刀具接触、无热影响区和加工范围广等优势,在众多领域得到应用。为了探究磨料水射流对脆性材料的冲蚀效果,构建和设计了磨料水射流外流场冲蚀仿真模型与磨料水射流冲蚀实验。以30 mm×50 mm的喷嘴外流场域为计算域,建立磨料水射流冲蚀仿真模型,并分析射流冲蚀过程中压力分布、水与磨料的速度分布及它们在射流中心线上的衰减规律。通过对氧化铝陶瓷材料的冲蚀实验,分析工艺参数对冲蚀孔径的影响,并结合仿真结果对比分析了射流束宽度与冲蚀孔径的关系。结果表明:水的速度随着喷嘴距离的增大而减小且分布范围变宽,射流宽度呈线性增大,磨料速度随喷嘴距离的增大而减小且分布范围基本不变;射流中心线上水的速度与磨料速度呈三段式衰减,水的第1段速度衰减段长度比磨料的长,但水的第2段速度衰减段长度比磨料的短;射流束能量的有效利用部分逐渐减小,但在15~25 mm的靶距范围内其有效利用部分较稳定,为40%;冲蚀孔径随喷嘴距离增大呈线性增大。研究结果为磨料水射流切割、铣削及抛光加工的参数选择提供实验依据,同时为磨料水射流加工过程仿真提供参考。  相似文献   

2.
超高压喷射钻井技术可大幅度提高钻头进尺和机械钻速,并降低钻井成本,为高效快速钻井开辟了广阔的前景。超高压喷射钻井技术是在普通喷射钻井技术基础上,通过进一步提升射流的水力作用,提高钻井效率。相对普通喷射钻井技术,能有效提高钻头进尺和机械钻速。本文就超高压喷射钻井技术形式、所需的条件、钻井的作用、影响超高压喷射钻井技术因素进行了简单介绍。  相似文献   

3.
高频扭转冲击钻井是一种能大幅提高钻井效率的新兴钻井技术,但由于对其破岩机理认识不清,使得高频扭转冲击钻井技术未能在国内推广应用。基于弹塑性力学和岩石力学,采用Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系,塑性应变作为岩石破碎的失效判据。通过有限元方法建立全尺寸PDC钻头动态破岩的非线性动力学三维仿真模型,分析了高频扭转冲击作用下硬地层中钻头的动态破岩过程。结果表明,高频扭转冲击钻进硬地层时拉应力与压应力区域交叉出现且以拉应力为主,较以压应力为主的常规钻进可大幅提高钻头的机械钻速;高频扭转冲击钻进有效地减弱了硬地层中钻头处的粘滑振动,大大地提高了钻头的破岩效率。研究成果有助于深化对高频扭转冲击破岩的认识,为高频扭转冲击钻井技术的应用提供理论依据。  相似文献   

4.
API是美国石油协会(American PetroleumInstitute)的英文缩写,建于1919年,是美国第一家国家级的商业协会。API标准广泛应用于世界各国。API标准主要包括三大方面,第一方面是关于石油设备设计及制造规范的标准,第二方面是关于石油设备使用及维护推荐做法的标准;第三方面是关于钻井及采油作业推荐做法的标准。PDC钻头是地质钻探行业常用的一种钻井工具,它是聚晶金刚石复合片钻头的简称,是钻井作业过程中具有高效、安全、经济等特征的专业钻井工具。本文主要研究API标准在PDC钻头生产方面的应用。  相似文献   

5.
为提升国产钢齿牙轮钻头的性能水平,研究开发了2种分别适用于钢齿牙轮钻头的齿面和背锥的表面敷焊材料,考察并比较了2种敷焊材料焊缝金属与进口同类产品在高应力工况和低应力工况下的耐磨损能力。研究及钻井现场应用结果表明,应用2种表面敷焊材料的钻头显著提高了钻井过程中的进尺能力和钻进效果,对钻井工程具有明显的经济效益。  相似文献   

6.
本文针对 PDC 钻头的特点以及对地质录井的影响,从定性、定量录井方法的对比分析入手,阐述了定量油气录井方法在 PDC 钻头钻井时的优势。重点介绍了 PDC 钻头钻井特点及对地质录井影响、取样要求、DC 钻头钻井过程中的岩性描述归位等等。供各位朋友指正批评。  相似文献   

7.
牙轮钻头纵向横向扭转振动动力学仿真研究   总被引:4,自引:2,他引:2  
随着石油资源钻探难度的不断加大,有效地预测和控制井下钻头的运动规律,改善钻柱动力学性能,以提高钻头和钻柱的强度,实现对井眼轨迹的精确控制是目前钻井工业中亟待解决的关键技术难题。本文根据牙轮钻头的实际振动状态,分析了钻头产生各种振动的机理,讨论了钻头-岩石互作用力学模型,用能量法建立了考虑牙轮钻头纵向、横向和扭转振动耦合非线性系统动力学分析模型,编制了系统动力学仿真程序,并结合实例对牙轮钻头系统进行了动态仿真。  相似文献   

8.
在石油钻探过程中,优质的钻头对于降低钻井成本和提高钻井效率至关重要。通过设计,将牙掌结构与牙轮结构相连接,并且分别在牙轮和牙掌上安装锥形齿和PDC齿,从而设计出一种新型的混合式单牙轮钻头。该混合式单牙轮钻头较一般单牙轮钻头多了PDC齿,利用冲击和剪切原理破岩。牙轮大端通过井底中心,所有齿圈与井壁接触,在破岩的同时可以起到保径作用。建立了混合式单牙轮钻头与岩石相互作用的有限元模型,并对钻头井底模型、牙齿主切削力和破岩体积进行了仿真分析。通过台架实验对数值模拟得到的钻压和进尺量进行验证。研究结果表明,数值模拟得到的钻压和进尺量与台架测试结果相符,破岩载荷规律与钻头结构设计特点一致。混合式单牙轮钻头与球形单牙轮钻头相比,侧向力减小39.6%,破岩效率提高37%。使用该混合式单牙轮钻头钻井时稳定性更高,可以减小井斜发生的概率。根据结果可知,数值模拟在研究该混合式单牙轮钻头破岩规律中是有效的,该方法为钻头进一步设计及其工作特性的评估提供了依据。  相似文献   

9.
在大哈拉哈塘钻井提速过程中,影响提速因素主要表现二叠系凝灰岩、玄武岩可钻性差,对钻头研磨性强,对钻具损坏严重,常规钻头难以实现钻井提速的目标。本文针对二叠系地层可钻性差的特点,结合现场实际情况,对常规钻头的使用及扭力冲击器技术的使用做了对比分析,介绍了扭力冲击器的工作原理及在钻井提速中起到的作用,为大哈拉哈塘地区钻井实现“四开四完”提供技术信息,以便在实际钻井中加以利用和选择。  相似文献   

10.
“PDC钻头+…”的钻具组合在钻井施工中得到广泛应用,对增加钻井效益起着重大作用,已是不争的事实,但在实际应用中,由于种种原因,时有达不到预期目的的情况发生,往往出现造斜率,钻进速度的不理想。本文综合实钻中遇到的一些问题,结合几口井的现场施工情况,解析了PDC钻头的结构对造斜率因素的影响,PDC钻头对不同的地层适应性不同,以及在使用PDC钻头在钻井施工中,由于人为的操作因素不同,而对钻头使用效果产生了不同影响。提出对选用的钻头的优选,人们认识观念的革新是提高钻井速度,增加钻井效益的关键。  相似文献   

11.
牛鹏 《中国科技博览》2012,(34):266-267
水力破煤技术已得到广泛使用,水射流在煤层中长距离钻孔的定向问题成为专家关注的焦点。本文提出利用水力钻头的功能进行钻iL定向控制技术。根据随钻地磁方位传感器测到的水力钻头的方位数据.计算出钻孔的轴线轨迹,与理论数据比较,得到需要调整的钻头的相关数据,改变不对称喷嘴的方位,从而改变钻7L方向。文中假设,随钻地磁方位传感器在相邻两点得到的数据时,钻头的位移是一条直线,推导了钻头质心坐标与随钻测试数据之间的关系方程、钻头相对标准钻孔轴线的距离偏移方程和偏角方程;给出了闭环自动控制系统的纠偏判断条件。模拟计算出定向控制钻头的钻孔轨迹和偏角变化规律。论文得出结论,钻头的偏角是影响钻fL轨迹的关键因素;钻头的位移偏差是由钻头角偏差产生的;水射流定向控制钻头的位移是通过钻头的角度纠偏而修正的。  相似文献   

12.
自振空化射流研究与应用进展   总被引:7,自引:0,他引:7  
介绍一种新型射流——自振空化射流的设计原理、冲击压力特性、冲蚀破岩特性和现场应用情况。研究表明,以风琴管结构为基础设计的喷嘴可以产生强烈的自振空化射流,与锥角为 120°的普通锥形喷嘴相比,冲击压力脉动幅度和峰值分别提高24 %和37 %,冲蚀岩石效果提高1~2倍。自振空化射流已成功应用到石油工程中,研制出自振空化射流钻头、高压旋转自振空化射流处理近地层技术和自激波动注水技术,取得明显的经济效益。  相似文献   

13.
高压水射流作用下岩石的损伤模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于高压水射流破岩过程的分析,运用连续损伤力学和细观损伤力学理论,建立了适用于水射流破岩两个阶段的岩石损伤模型以及两个阶段岩石损伤的耦合模式。依据所建立的损伤模型,利用非线性动力有限元方法,对高压水射流破岩的全过程进行了模拟,计算结果与试验规律基本一致。  相似文献   

14.
刘书斌  倪红坚  王勇  张恒 《振动与冲击》2021,(2):258-264,278
在一维冲击辅助破岩技术基础上发展出了更加高效的多维冲击破岩技术,但相应的破岩机理研究却不够深入。为揭示多维冲击提高PDC钻头破岩效率的机理,建立了冲击-切削破岩分析模型,模型将一维和多维冲击作用视为不同角度的单齿冲击问题,通过有限单元法探讨了轴向、扭向和多维冲击作用下岩石的损伤演化和岩屑形成过程,并进一步计算和分析了冲击角度范围为0°~90°的破岩比功,通过现场试验对模拟结果进行了验证。结果表明:一维与多维冲击的岩石破碎机理不同,多维冲击破岩过程同时受到挤压和剪切裂纹的影响;不同冲击速度矢量存在不同的最优冲击角度使破岩比功最低;多维冲击器提速幅度高于一维冲击钻井工具;研究结果有助于传统冲击钻井工具与结构优化的技术升级。  相似文献   

15.
高压水射流超细粉碎技术的研究与应用   总被引:10,自引:1,他引:9  
高压水射流粉碎技术的主要特点是效率高、耗能低、拉应力破碎原理、良好的解理性以及能够很好地保护矿物的天然结晶形貌。本文介绍了高压水射流粉碎技术的研究状况 ,以及将高压水射流粉碎技术用于永磁铁氧体原料粉碎工艺的试验研究、制备水煤浆的试验研究 ,以及制备珠光云母粉的工业应用  相似文献   

16.
近十多年来,相变或热熔喷墨打印技术在迅猛发展的喷墨打印领域里逐渐崭露头角。这种喷墨打印技术的显著特点是打印质量可相对独立于基质类型。这项技术已经在喷墨标记、办公打印(尤其是彩色打印)和宽幅打印的市场上占据了相当分额。本文对这种打印墨、打印头、该技术的商业应用前景以及其对造纸工业的影响进行了回顾,并探讨了墨与基质的相互作用模型。  相似文献   

17.
The roller cone bit is one of the most important rock breaking tools used in the oil–gas drilling industry. Its performance directly influences the drilling quality, efficiency and cost. As the world’s oil–gas resource exploration continuously developed, the drilling speed accelerated, accelerating the failure speed of the bearing. The roller cone bit’s service life was almost directly dependent on that of the bearing. In this paper, a bearing failure analysis, and an experimental research on the surface strengthening technology of the bearing with field applications etc. were carried out. The results showed that the bearing’s main failure modes included fracture, plastic deformation and wear. The main reasons were overload and uneven distribution of the load; elevated temperature due to friction caused property and structure change in material; wear increased the fit clearance between the bearing and the cone, increasing dynamic impact load etc. The bearing surface strengthening technology, employing plasma-arc surfacing DH-60 wear resistance alloy, could prolong the service life of the bearing. Experimental research and field tests showed that the wear and impact resistance of the enhanced bearing increased by 30% with an increased service life of 12% on average.  相似文献   

18.
Understanding the failure analysis of drillstring and its components i.e., drill collar and drilling bit is one of the essential issues in the oil and gas industry for the high cost of oil well drilling. Different ways such as air drilling, percussion drilling and downhole hydraulic ultra-high pressure (UHP) jet assisted drilling have been often used to improve the rate of penetration (ROP), minimize the cost of drilling per foot and diminish well deviation. Nevertheless, these drilling ways aggravate the working conditions of the downhole drilling tools materials and hence their properties cannot meet the demands of these conditions and consequently causing a risk drillstring failure. The unfavorable geological conditions and the repeated impact for breaking the rock may also cause severe bit bouncing and violent vibration. Tooth loss, tooth fracture, tooth wear and microcracks in addition to drill pipe fatigue from bending stress caused by buckling load are realistic examples of failure modes which occurred in the drilling tools. This study comprehensively describes the reasons causing these failure modes in order to manage risks and achieve high performance of wells and borehole sections. The role of working parameters i.e., bottom hole temperature and solid content on the drilling tools' life time, and the role of predrill predictions of pore pressure or wellbore stability on the drilling process are presented.  相似文献   

19.
利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立楔形药型罩厚度为0.2cm,锥角分别为45°、60°、90°,炸高为4cm的三种线性聚能药包劈裂岩石的数值模型,对比分析三种不同锥角聚能药包劈裂岩石的裂纹扩展情况。结果表明:当药型罩锥角为45°时,岩石形成较为完整的断裂裂纹,且对劈裂过程进行力学分析得到岩石裂纹扩展方向是由射流作用在岩石内部的拉应力集中程度决定的,可为聚能射流在抢险工作中以及不打孔定向破碎岩石的应用提供参考。  相似文献   

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