机械振动对固井水泥石强度影响的实验研究

为揭示机械振动对水泥石强度的影响规律,设计搭建了一个机械振动钻井液的室内实验平台,并制定了相应的正交实验方案,在常温常压下测试了不同振动频率、振动幅值及振动时间组合下水泥石的力学性能;同时分析了振动对不同密度钻井液体系的适用性。实验结果表明,机械振动可以显著提高常规密度水泥石强度,但对低密度和高密度水泥石的强度发展有不利影响;各单因素对常规密度水泥石强度影响程度为:振动频率振动幅值振动时间;同时优选出了最佳振动参数:振动频率为6~21Hz,振动幅值为2 mm,振动时间大于5 min,在此参数组合条件下水泥石强度可提高10%以上,为振动固井作业提供了指导意见。     

高档数控机床中永磁直线同步电机驱动系统关键技术分析

直线电机驱动系统具有高推力、高速、高精度、平滑进给运动等特性,在高档数控机床上的应用越来越多。极大地提高了高档数控机床进给系统的快速反应能力和运动精度。分析了永磁直线同步电机在高档数控机床应用中的一些关键技术问题。     

振动固井电力振动器激振力和振幅分析

为了使水泥浆在候凝阶段产生振动,提高固井质量和界面胶结强度,研制了一种固井电力振动器。该振动器通过高温电池组提供电能,带动高温电机产生振动,安装在管柱的底端,不会改变常规固井工艺。通过结构设计和力学分析,对该工具的激振力进行了计算,其最大激振力为1 732 N。运用能量法,结合某井的参数,对该工具在安装有弹性扶正器的直井套管产生的振幅进行了分析,得出了其在弹性扶正器处产生的振幅计算模型,为井下振动固井工具的现场试验提供了理论指导。     

电力振动器激振作用下的套管串振动特性

振动固井是一种能够明显提高固井界面胶结强度的新方法,但推广使用该方法则需要解决水泥浆候凝阶段如何使固井管柱产生井下径向振动的问题。为此,研制了电力振动器。该振动器由高温电机振动组件把电能转化为机械能,电机振动组件通过输出轴带动偏心块旋转形成激振源,对套管串底部产生一个沿轴向方向旋转的激振力;然后运用主坐标分析法,分析激振力在直井套管串产生的振动特性,得出电力振动器振动对套管串产生的动响应模型;最后以某井井身结构设计为依据,分析了不同套管串长度、不同激振力和不同振动频率对套管串最下端的振动幅值的影响。研究结果表明:(1)套管串长度与套管串最下端的振动幅值呈反比关系;(2)激振力与套管串最下端的振动幅值呈正比关系;(3)振动频率的平方与套管串最下端的振动幅值呈反比关系。该研究成果可为在不同井深和不同振幅需求的固井现场应用振动固井技术提供理论支撑。     

高速走丝电火花线切割机床驱动系统结构设计

高速走丝电火花线切割机床的加工精度受机械传动精度影响很大.基于直线步进电机驱动系统的特性,本文提出了一种新型的高速走丝电火花线切割机床驱动结构.详细阐述了这种机床的关键零部件,并分析了结构设计的优点.