φ89mm反循环取心钻头形成岩心过程研究

φ89mm反循环取心钻头是冲击回转取心钻进中最具有代表性的钻头,也是最具研究价值的钻头结构。通过对其形成岩心过程进行有限元分析,并进行取心试验,得到了φ89mm反循环取心钻头获得岩心短且带裙边的原因。     

基于有限元分析的深孔钻头结构优化

分析了深孔钻头结构特点及对钻削过程的影响,通过对BTA钻头切削刃进行有限元仿真,研究出钻头切削刃的不足并对刀齿部分进行了改进。通过对钻头导向块进行受力分析,对导向块的合理位置进行了优化分布。最后通过对钻头排屑口的有限元分析,得出了最佳排屑状态结构,并通过实验验证了优化后钻头的可靠性。     

基于数值模拟的PDC钻头多因素综合优化分析

提出一种PDC钻头多因素综合优化分析方法,运用有限元及计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对PDC钻头的固有特性、应力特性及温度场特性三方面进行多因素综合数值模拟优化分析,基于分析结果,对钻头刀片的焊接位置和角度、刀片的尺寸、保径条的焊接位置、冷却流道的分布与角度以及排渣槽的尺寸进行优化。通过现场试验对比,优化后的PDC钻头的使用寿命较之前提高了约50%,优化效果明显。     

采动稳定区套管钻井专用钻头的设计

介绍了一种套管钻井专用钻头,主要对钻头的结构设计、冠面形状及钢体选材进行了阐述;并通过有限元对钻头进行模拟分析。分析结果表明,该钻头的结构设计可靠,选材合理,能够满足正常钻井要求,并可实现采动稳定区破碎带套管钻井一体化工艺的实施。     

松软煤层三翼螺旋钻头结构设计及有限元分析

与螺旋钻杆匹配的螺旋钻头选择是松软煤层钻进成孔的重要环节。通过松软煤层螺旋钻进用三翼螺旋钻头的结构设计原则,对钻头结构进行仿真设计,并对钻头翼片进行理论强度校核,应用ANSYS软件对钻头翼片进行有限元分析,得出钻头翼片应力的分布情况,为三翼螺旋钻头的进一步优化设计及合理改进提供了理论依据。     

煤矿井下用聚晶金刚石复合片钻头的钎焊应力分析

为了进一步提高煤矿井下用聚晶金刚石复合片(PDC)钻头的钎焊强度,运用有限元方法对PDC钻头45钢接头的钎焊残余应力分布进行了数值模拟,分析了钎缝厚度和形状对残余应力的影响,设计并分析了不等间距接头的残余应力。对优化钎焊工艺,提高PDC钻头的钎焊质量具有指导意义。     

基于套管钻井工艺的可钻式钻头研究

套管钻井工艺可有效解决在采动稳定区实施钻井时的井眼塌孔问题,可钻式钻头与常规PDC钻头相比,钻头体结构重新设计,以满足可钻性要求以及正常的钻进功能。结合使用的具体要求,可钻式钻头在布齿设计上进行了相应的优化和改进,使用力平衡技术对钻头布齿参数进行优化改进,以使钻头布齿满足要求。基于有限元软件分析,可钻式钻头的结构强度满足钻进要求,钻头结构设计合理。     

地质PDC取心钻头切削载荷有限元分析

通过建立钻头切削岩石的力学模型,对PDC取心钻头切削齿受力进行了分析,并对钻头切削齿切削岩石受力进行了有限元分析,得出PDC钻头在载荷下的应力应变分布,为地质PDC取心钻头的优化设计和合理使用提供了理论依据。     

PDC钻头切削齿切削角度对破岩效果影响规律的研究

利用有限元数值模拟方法,研究石油钻井PDC钻头破岩过程中切削齿与岩石相互作用的规律,分析PDC钻头切削齿切削角度与破岩效果的关系,以优化切削齿的切削角度。通过数值模拟分析,得到了在不同岩性中切削齿切削角度与破岩体积、破碎比功之间的关系。     

牙轮钻机破岩作用机理及受力分析

通过对矿用牙轮钻头牙爪进行瞬态动力学研究,以新的钻头运动学和动力学模型为基础对矿用牙轮钻头牙爪进行有限元力学数值模拟,可为新钻头的设计提供有效的参考依据和理论依据。     

取心PDC钻头主要几何参数对其强度影响的研究

取心PDC钻头由于其价格低、排粉空间大、效率高等优点,广泛应用于软-中硬岩层。其主要几何参数对切削齿强度影响的理论研究,迄今尚未见文献报道。利用ANSYS软件对取心PDC钻头模型在静载荷作用下的应力、位移进行了数值分析研究,获得该型钻头的主要几何参数对其强度影响的变化规律,为取心PDC钻头的设计提供了理论依据。     

气动潜孔锤反循环钻头结构改进与优化设计

运用理论分析、数值模拟与实验研究相结合的科学研究手段,对影响气动贯通式潜孔锤反循环形成的钻头新增引射孔各参数、底喷孔各参数以及其它相关参数进行优化设计,得到一系列适合不同规格钻头的相关参数值及其回归方程。运用Visual Basic语言,将研究结论与专家的经验总结汇合,编写了钻头参数优选系统软件。研究结论应用于生产试验中取得令人满意的结论,岩矿心采取率达到98%以上,反循环形成顺利,岩矿心完整度好。参数优选系统的建立为该项硬岩钻进技术的完善提供了参考性依据。     

渭北油田岩石性能参数下PDC钻井破岩研究

PDC钻头几何结构复杂性、岩石材料差异性以及钻井工况的系统性,使得钻头切削破碎岩石的机理研究与钻头对地层的匹配适应性一直存在很大困难。基于渭北油田取心所测得岩石力学参数,获得了该区块的H-J-C岩石响应模型参数,通过三维CAD软件和有限元软件建立PDC钻头破岩的三维非线性动态仿真模型,开展PDC钻头在该区块的破岩规律研究,并深入研究钻头破岩过程中的响应规律。结果表明,该区块下钻头垂向加速度为0.1 m/s²,钻头垂向速度稳定在0.006 m/s,破岩功呈周期性变化、总体上升的规律趋势。该计算方法针对性较强,计算灵活便捷,为后期钻头—地层的适配性研究提供了技术手段。     

液压支架前连杆的有限元分析

利用三维软件和有限元软件建立了液压支架前连杆三维实体模型和有限元模型.运用有限元分析软件MSC.Nastran对有限元模型进行了静力分析和模态分析,得到了有用的数值模拟结果.分析结果对改进液压支架前连杆的结构设计提供了参考依据.     

深孔绳索取心金刚石钻头性能参数探讨

深孔绳索取心钻进对金刚石钻头的性能提出了更高的要求。从分析金刚石钻头的性能对钻进的影响入手,着重对满足深孔绳索取心钻进要求的金刚石钻头制造方法与性能参数进行了探讨,在综合国内外先进经验的基础上总结提出了新型钻头的参数指标。     

某金矿水平绳索取心钻进钻头选型及试验分析

为探明矿产储量和矿带产状,进行了水平绳索取心钻进试验。由于试验场地地质条件复杂,钻头不能很好的适应地层,未取得理想钻进效果。通过对绳索取心钻头的选型试验,重点分析了水平钻进对钻头的影响。结合完孔后的钻孔轨迹,逆向分析了水平钻进与钻孔轨迹的关系。选出了适合该矿区的钻头,并提出了钻头的改进方法及防止钻孔弯曲的建议。     

新型金刚石造斜钻头的研制及改进

简述了配合连续造斜器使用的金刚石造斜钻头的设计方案,利用有限元软件对其水力结构进行优化。设计的新型金刚石造斜钻头经现场使用效果良好,但内径磨损严重,后经中心部位优化改进,大大改善了中心磨损问题,钻头综合性能得到了大幅提高。     

沉积岩松软地层深孔绳索取心钻探技术实践

通过两年的施工实践,对松散地层深孔绳索取心钻探技术在技术装备配套、钻孔结构设计、机具与钻头选择、冲洗液使用等方面进行了新的尝试,取得了较高的经济技术成果。实践证明,松散地层深孔钻探采用绳索取心钻进技术是可行的,钻月效率提高1倍以上,而且钻孔质量好、工人劳动强度低。     

TGLW220×660型冲洗液离心机转鼓的强度分析

对自行研制应用于地质钻探的TGLW220×660型冲洗液离心机的转鼓建立了三维实体模型,利用有限元分析软件对其在正常工况下的整体结构进行了三维有限元分析与模拟仿真。分析结果表明,离心机转鼓在正常工况下的强度满足要求;传统理论强度校核进一步验证了转鼓设计的合理性和安全可靠性,为TGLW220×660型冲洗液离心机在现场安全使用提供了重要的理论依据。