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混合式单牙轮钻头破岩性能研究
被引量：
7
1
作者
邓嵘
侯凯
+1 位作者
李孟华
李向东
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018年第3期262-269,共8页
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...
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。
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关键词
混合式
单牙轮
钻头
数值模拟
侧向力
破岩效率
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职称材料
国内外PDC钻头新进展与发展趋势展望
被引量：
17
2
作者
呼怀刚
黄洪春
+4 位作者
汪海阁
李忠明
席传明
武强
刘力
《石油机械》
北大核心
2024年第2期1-10,共10页
PDC钻头近年来发展迅速。为了能够及时掌握PDC钻头的最新进展,系统梳理了国内外油气井用PDC钻头新进展,介绍了中国石油在新型钻头研发与应用方面的工作,进一步阐述了国内PDC钻头研发面临的形势与挑战,展望了油气井用PDC钻头发展新趋势...
PDC钻头近年来发展迅速。为了能够及时掌握PDC钻头的最新进展,系统梳理了国内外油气井用PDC钻头新进展,介绍了中国石油在新型钻头研发与应用方面的工作,进一步阐述了国内PDC钻头研发面临的形势与挑战,展望了油气井用PDC钻头发展新趋势。研究结果表明:在油气资源勘探向着万米深层进军的大背景下,仍然面临地层可钻性差导致钻头破岩效率低、砾石层引起钻头振动先期损坏、大尺寸井眼钻井周期长等严峻挑战,技术与材料革新型高效钻头、混合式钻头、自适应钻头等能够明显提高钻进效率延长钻头寿命;智慧钻头所能提供的丰富井下数据能够提高对于深部破岩机理、岩石物性的认知,对于进一步优化钻头结构、识别可能存在的油气储层等具有重要的意义。应积极借鉴和移植这些成果,尽早研发出适用于深部油气勘探或深地科学钻探等领域的高端耐用钻头。研究结果可为高端PDC钻头国产化、系列化工作和相关从业人员提供借鉴。
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关键词
PDC
钻头
PDC复合片
混合式钻头
自适应
钻头
智能
钻头
国产化
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职称材料
题名
混合式单牙轮钻头破岩性能研究
被引量：
7
1
作者
邓嵘
侯凯
李孟华
李向东
机构
西南石油大学机电工程学院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018年第3期262-269,共8页
基金
四川省科技支撑计划资助项目(2013GZX0159)
文摘
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。
关键词
混合式
单牙轮
钻头
数值模拟
侧向力
破岩效率
Keywords
hybrid single cone bit
numerical simulation
side force
rock breaking efficiency
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
P589 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
国内外PDC钻头新进展与发展趋势展望
被引量：
17
2
作者
呼怀刚
黄洪春
汪海阁
李忠明
席传明
武强
刘力
机构
中国石油集团工程技术研究院有限公司
油气钻完井技术国家工程研究中心
中国石油集团川庆钻探工程有限公司新疆分公司
新疆油田公司工程技术研究院
出处
《石油机械》
北大核心
2024年第2期1-10,共10页
基金
中国石油天然气集团有限公司前瞻性基础性技术攻关项目“深井超深井优快钻井技术研究”(2021DJ4101)
中国石油天然气集团有限公司关键核心技术攻关项目“万米超深层油气资源钻完井关键技术与装备研究”(2022ZG06)
+1 种基金
油气钻完井技术国家工程研究中心基金项目“基于破岩过程扭矩自适应控制的井下减振提速机理研究”
中国石油集团直属院所项目“高温高压下PDC钻头切削齿破岩系统研制”(CPET2022-10S)。
文摘
PDC钻头近年来发展迅速。为了能够及时掌握PDC钻头的最新进展,系统梳理了国内外油气井用PDC钻头新进展,介绍了中国石油在新型钻头研发与应用方面的工作,进一步阐述了国内PDC钻头研发面临的形势与挑战,展望了油气井用PDC钻头发展新趋势。研究结果表明:在油气资源勘探向着万米深层进军的大背景下,仍然面临地层可钻性差导致钻头破岩效率低、砾石层引起钻头振动先期损坏、大尺寸井眼钻井周期长等严峻挑战,技术与材料革新型高效钻头、混合式钻头、自适应钻头等能够明显提高钻进效率延长钻头寿命;智慧钻头所能提供的丰富井下数据能够提高对于深部破岩机理、岩石物性的认知,对于进一步优化钻头结构、识别可能存在的油气储层等具有重要的意义。应积极借鉴和移植这些成果,尽早研发出适用于深部油气勘探或深地科学钻探等领域的高端耐用钻头。研究结果可为高端PDC钻头国产化、系列化工作和相关从业人员提供借鉴。
关键词
PDC
钻头
PDC复合片
混合式钻头
自适应
钻头
智能
钻头
国产化
Keywords
PDC bit
PDC compact
hybrid bit
adaptive bit
intelligent bit
homemade
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混合式单牙轮钻头破岩性能研究
邓嵘
侯凯
李孟华
李向东
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
国内外PDC钻头新进展与发展趋势展望
呼怀刚
黄洪春
汪海阁
李忠明
席传明
武强
刘力
《石油机械》
北大核心
2024
17
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职称材料
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