反循环钻头内部流场流量分配关系的建立

通过简化空气反循环钻头体内部流场特性,运用空气动力学与流体力学知识对钻头体内流量分配关系首次进行计算,得到了相应的流量分配方程式。可以看到,所列方程组具有唯一的解析解,该研究将有效确定钻头结构相关参数,且为确定空气反循环钻头在钻井过程中钻头体内各点处流场特性提供帮助。     

冲击器射流元件内部流场CFD模拟仿真分析

利用CFD数值模拟手段,对射流元件内部流场进行模拟,并对数据进行分析研究,得出结论为:在空载作用下,元件在一侧出流。赋予不同的主喷嘴流量,元件的属性各参量变化不大,可见,元件结构既定,元件射流附壁属性基本确定。该模拟仿真分析丰富了射流元件内部流动的理论研究,完善了参数设计,这对射流式冲击器的设计理念和理论研究有很好的指导意义。     

岩溶地区水文水井钻进探讨

详细介绍了岩溶地层水井钻进中存在的各项技术难题,并针对目前施工中的困难提出贯通式潜孔锤反循环连续排渣钻进工艺,分析了该先进工艺的应用前景。     

天然气水合物钻井的关键技术与对策

分析了永冻土和深海海底天然气水合物钻井的特点,介绍了天然气水合物钻井的关键技术(包括钻井方法、钻井装备、井喷控制、固井等)问题和解决的对策,对我国开展相关技术的研究有一定的指导意义。     

利用PIV技术观测射流元件内部流场

射流元件作为液动射流式冲击器的核心部件对冲击器的性能起着决定性作用,由于其内部流道结构复杂,压力和速度波动非常大,流动状态及其复杂,一直是冲击器研究的难点,近年来随着计算流体动力学（CFD）技术的发展,已有学者利用CFD技术对射流元件内部流场的压力、速度进行模拟分析,但如何对射流元件内部流场进行测量,如何对CFD结果进行验证一直未能有效解决。文章首次加工了透光的射流元件,并将射流元件至于冲击器本体以外,利用粒子图象测速（PIV）技术完成了对射流元件内部流场的观测,将实验结果和CFD模拟计算结果进行了对比分析,误差在10％以内,充分证明PIV实验结果和CFD计算的可靠性,为射流元件内部流场的测量提供了一种新方法。     

潜孔锤回转机构研究

将传统的潜孔锤与凿岩机相结合,研究了潜孔锤孔底回转机构,介绍了一种新型的潜孔锤。借鉴凿岩机的转钎机构,利用活塞的回程能量带动钻头旋转。经过研究表明,这种新型的潜孔锤,不用钻机,只用空压机带动潜孔锤,可以实现冲击与回转,为我国大口径帷幕工程、水利水电工程及非开挖工程等效率的提高提供了新的工艺方法。     

新型液动射流冲击器实验

针对天然气深井、超深井钻井中难度大，时效低，钻头寿命短等问题，提出在深井、超深井钻井中采用新型液动冲击回转钻井技术。新型液动射流冲击器包括肺形阀式射流冲击器、盖板流阀式射流冲击器、连体阀式射流冲击器、麻雀型阀式射流冲击器，其工作原理与传统射流冲击器类似。实验包括凹劈、凸劈、尖劈、平劈实验。实验结果表明：通过改变劈形，增加阀等措施，除麻雀型阀式射流冲击器外，均可实现正常冲击。但连体式射流冲击器中的阀及尖劈极易损坏。为了实现深井钻井，建议采用加大喷嘴过流断面面积、改变劈形等措施来解决新型液动阀式射流冲击器易损坏的问题。     

水基钻井液转变为水泥浆的实验研究

分析了矿渣的化学组成,碱催化下的水化反应机理及矿渣、钻井液混合浆的固化机理,并采用淡水泥浆和人工海水泥浆,进行了转变水泥浆实验,实践证明水基钻井液转换为水泥浆的技术具有经济效益和社会效益。     

KCM130型可控气动冲击矛结构优化设计

在分析断裂原因基础上对KCM130型可控气动冲击矛进行拨转轴及辅助承载机构的结构改进和优化,尽量避免其结构上存在形状和尺寸突变,从而消除或降低应力集中.为了验证优化的结果,利用ANSYS软件对改进优化后的拨转轴及辅助承载机构进行了有限元分析,并与原模型作了比较,分析表明这种改进和优化是可行的.     

KCM130型可控冲击矛的研制

研制了一种可进行曲线钻孔的KCM130型可控冲击矛，介绍了该冲击矛的性能参数、工作原理及结构组成，并结合其气动冲击机构和矛头调整机构的结构特点，阐明了该冲击矛的设计思路，同时对样机进行了室内和室外试验，验证了该设备的可行性。