ADS技术在钻头应力分析中的应用

ＡＤＳ是一种Ｃ语言编写的用于开发ＡｕｔｏＣＡＤ的应用程序系统,ＶＢ是Ｗｉｎｄｏｗｓ环境的开发工具,提供了ＶＢＡＤＳ函数。利用ＶＢＡＤＳ程序向ＡｕｔｏＣＡＤ发送命令可生成三维网面图形。阐述了应用ＶＢＡＤＳ程序建立三维图形的基本方法和程序,介绍了这种方法在三牙轮钻头应力计算和分析中的应用,并给出应用此方法绘制的三牙轮钻头滑动轴承油膜压力三维图形,以及滚动轴承直线型滚动体和直线与圆弧相交型滚动体接触应力三维图形。这种方法也可用于其它机械零件的有限元分析。     

三牙轮钻头牙爪应力分析

用有限元法对某型三牙轮钻头的２号牙轮－牙爪进行了静力计算，求得不同轴承间隙时牙爪轴颈及止推面上的接触应力分布规律。大轴颈上接触面法向应为沿轴线分布不均匀，靠近根部应力最大，沿轴颈轴线方向逐渐减小，但在卡簧槽边处又升高；小轴颈上应力比大轴颈小。在钻压加扭矩共同作用下，牙爪轴颈和止推面上的压应力分布不对称，接触区域发生偏移，止推面上接触区偏移较多。轴承间隙对轴颈应力的影响大于对止推面应力的影响。     

金刚石钻头有限元应力分析

采用有限元分析方法对金刚石钻头进行了应力分析，重点研究了有限元分析时的两大难点：一是有限单元的离散，二是外载荷的处理。给出了有限元计算模型和外载荷值，并对计算结果按ＶＯＮ．ＭＩＳＥＳ屈服准则进行了分析，找出了应力分布形式及最大应力值。所有理论分析方法和研究结果均可直接用于生产设计。     

三牙轮钻头牙轮齿孔表面装配应力测试分析

采用应力电测法对三牙轮钻头牙轮齿孔表面装配应力进行了实际测试 ,测试结果表明 :单齿压入时 ,齿孔变形将受到牙轮纵横向刚度差异的影响 ,在一定过盈量情况下 ,齿孔变形呈椭圆趋势 ;随着过盈量的增加 ,齿孔孔表的周向应力和径向应力将全部变成拉应力 ,这是导致齿孔产生裂纹的重要因素 ;邻孔压齿对测试孔装配应力有明显的影响 ,影响程度与齿孔距有关 ;齿孔计算模型以及牙轮设计和加工过程中 ,必须考虑牙轮纵横向刚度以及邻孔压齿的影响。     

牙轮钻头镶齿结合面应力分析的边界元法

应用二维弹性问题边界元法的基本理论，对过盈配合结合面间的应力状态进行了分析，用分块子矩阵的形式推导出相应的系统方程。以牙轮钻头镶齿过盈配合结合面间的应力状态分析为实例，编制了相应的过盈配合通用计算程序。计算结果表明，应用边界元法得到的牙轮钻头镶齿和孔之间的应力和位移的数值解与弹性力学的解析解相当接近。     

近期美国钻头技术应用发展综述

详细介绍了美国14家知名钻头制造公司近期所推出的新型钻头产品，这些产品集中体现了近期美国钻头技术的综合发展状况，对推动我国油用钻头产品的研发和制造有极具价值的参考作用。     

国外钻头技术新进展

分析了美国Hughes Christensen公司、Reed-Hycalog公司、Smith钻头技术公司、Varel国际公司以及国外其它钻头制造商的新型钻头产品和技术。对这些钻头的结构特点、性能特点、试验及现场应用情况分别做了描述或说明,同时对新钻头产品的设计软件和设计方法做了简要介绍。建议国内钻头制造企业加大技术开发力度,不断推出拥有自主知识产权的更新换代产品。     

单牙轮钻头的应用前景

单牙轮钻头的应用前景喻开安，杨世良，邓嵘（西南石油学院）现代钻井工艺对钻头的要求为加速我国油气资源的开发，特别是深部、海洋和复杂油气藏的勘探和开发，需要采用新的钻井工艺和钻井工具。除了应提高钻头性能和可靠性、延长钻头工作寿命外，新的勘探任务和钻井技术...     

金刚石钻头与牙轮钻头钻井特点对比分析

金刚石钻头与牙轮钻头在钻井中各自有着重要作用,两种钻头由于结构不同,其破岩机理、钻进特点、使用条件均不同。牙轮钻头主要靠敲击、压碎破岩、辅以剪切破岩;金刚石钻头主要靠剪切、切削破岩、辅以压碎破岩。金刚石钻头的钻压小、转速高、排量小,有利于纠斜防斜,可在高密度钻井液条件下使用,但它不能有效地钻进含燧石、黄铁矿和硅质的不均质坚硬地层。所以,在钻井中,应根据两种钻头各自的特点,采用“衔接使用法”将两种钻头配合使用,使其发挥最佳破岩效果。     

流道防冲蚀钻头在新疆油田的应用

流道冲蚀是三牙轮钻头的失效形式之一，会导致钻井周期延误。流道冲蚀的直接因素是高速多相流状态下在钻头流道内发生的磨蚀和气蚀的联合作用。根据对失效钻头的分析以及室内试验结果，开发了一种流道防冲蚀钻头，在新疆油田试用了14只，无一只发生流道刺穿，达到防冲蚀效果。     

牙轮钻头超顶的运动分析

由于牙轮钻头在井底工作的复杂性 ,目前还没有从理论上建立牙轮钻头的定量运动与受力关系。在 4个基本假设的前提下 ,利用刚体运动的合成理论分析了牙轮钻头超顶布置时 ,牙轮在井底的运动规律。得出具有超顶布置钻头的牙轮在钻进过程中 ,从理论上可分解为牙轮钻头锥体绕着锥点处在井底的滚动和一个附加在锥体上的整体平动 ,前者对岩石产生压碎和冲击作用 ,后者对岩石产生剪切作用。由刚体运动合成理论得出的结论与以往的理论基本符合 ,牙轮与井底之间不存在纯滚动点     

单牙轮钻头滑动轴承组接触应力分布研究

为了提高单牙轮钻头滑动轴承的使用寿命 ,采用有限元软件对其轴承组的接触应力分布进行了研究。得出结论 :(1)接触应力的大小与轴承组的磨损情况直接相关 ,通过降低轴承组的最大接触应力及使接触应力的分布更合理可改善其磨损 ;(2 )钻头的最大接触应力出现在止推面 ,在保持牙轮和牙爪止推面垂直度接近的前提下 ,尽量同步减小其垂直度可降低最大接触应力 ;(3)止推面接触应力呈明显的上大下小的阶梯分布 ,适当增加小轴颈的直径 ,可使止推面接触应力分布更均匀 ;(4)调整牙轮止推面和小轴孔之间的倒角可降低倒角处应力 ;(5 )只有合理的轴倾角才能使外载荷的合力方向垂直向上 ,以避免钻头过大摆动而影响钻进。     

基于ADS7825的高炮测试系统的设计与实现

文章介绍了一种数字化高炮测试系统的设计过程。本设计采用16位A／D芯片ADS7825进行数据采集，AT89C52单片机作数据处理，给出了系统的性能指标，该系统具有精度高、功耗小、抗干扰能力强且操作简便等优点。     

基于ADS7852的微地震数据采集系统的设计

文章介绍了基于ADS7852的微地震数据采集系统的整体架构,讨论了系统外围主要单元电路的设计与实现,包括地震检波器、滤波自检电路、前置放大电路,论述了A/D转换接口电路及软件数据采集模块的设计和实现。该系统已经应用于某处地下文物的保护中,取得了令人满意的效果。     

牙轮钻头动力学模型的建立与仿真分析

在牙轮钻头几何学、运动学和钻头与岩石互作用静力学模型的基础上，对钻进过程进行适当简化后，建立了牙轮钻头动力学模型，主要包括钻头纵向动力学模型、钻头横向动力学模型和钻头扭转振动模型。在建立钻头动力学模型的基础上，完成了牙轮钻头动力学仿真分析软件的设计，利用该软件实现了对牙轮钻头动力学仿真分析计算，并与静力学模型的仿真计算结果进行分析对比，得出了影响钻头、钻柱动力学性能的因素除与钻头结构、牙齿结构、岩石性质和钻井参数有关外，还与钻具结构和钻具的组合形式有较大关系等结论。     

基于PIC16F73单片机和ADS8341的SPI通信软硬件实现方法

文章介绍了PIC16F73单片机通过两种方式和模数转换器件ADS8341实现SPI通信。它们分别是软件实现和硬件实现。软件实现方法能很好的解决片内无SPI接口的PIC单片机与带有SPI接口的从机实现数据交换，而硬件方法能很方便地快速地实现带有SPI口的PIC单片机和带有SPI口的从机进行数据通信。