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干热岩锥形齿钻头冲击破岩机理与能量传递规律
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作者 刘清友 黄涛 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第4期930-938,共9页
基于有限元-离散元方法,建立并验证轴向冲击破岩的三维数值模型,提出冲击破岩过程中能量转换计算方法,分析锥齿前倾角、岩石温度与冲击速度对岩石破碎特征及能量传递规律的影响。研究表明:(1)单次锥形齿钻头冲击破岩时,仅7.52%~12.51%... 基于有限元-离散元方法,建立并验证轴向冲击破岩的三维数值模型,提出冲击破岩过程中能量转换计算方法,分析锥齿前倾角、岩石温度与冲击速度对岩石破碎特征及能量传递规律的影响。研究表明:(1)单次锥形齿钻头冲击破岩时,仅7.52%~12.51%的能量用于破碎岩石,而57.26%~78.10%的能量因摩擦损耗未能有效利用;(2)前倾角过小,会增加锥齿吃入深度以及摩擦损耗,前倾角过大会降低锥齿的吃入能力,钻头将反弹并使冲杆吸收更多能量,锥齿前倾角存在最优值。(3)高温可显著增强岩石的冲击破碎效果,但高温造成的热损伤会降低岩石的强度,抑制岩石对能量的吸收;(4)高冲击速度能加剧岩石的破坏程度,但冲击速度过高,摩擦损耗增加,岩石吸收能量占比下降,岩石破坏程度并不能大幅提升,冲击速度也存在最优值。 展开更多
关键词 干热岩 有限元-离散元方法 锥形齿钻头 前倾角 冲击速度 岩石温度 能量传递 破岩机理
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锥形聚晶金刚石复合片钻头(PDC)齿与常规PDC齿破岩效果对比试验 被引量:12
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作者 孙源秀 邹德永 +1 位作者 徐城凯 郭玉龙 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第36期159-162,共4页
为对比分析锥形PDC齿与常规PDC齿在不同岩样上的破岩效果,通过单齿破岩试验,分析了不同磨损高度的常规PDC齿与锥形PDC齿在钻压影响下的破岩规律。结果表明:在一定的钻压下,锥形齿在钻进硬度较小的岩石(灰板岩、绿板岩、大理岩)时,相比... 为对比分析锥形PDC齿与常规PDC齿在不同岩样上的破岩效果,通过单齿破岩试验,分析了不同磨损高度的常规PDC齿与锥形PDC齿在钻压影响下的破岩规律。结果表明:在一定的钻压下,锥形齿在钻进硬度较小的岩石(灰板岩、绿板岩、大理岩)时,相比无磨损PDC复合片的切削深度较小,但远大于磨损了的PDC复合片的切深;随着岩石硬度的增大,锥形齿的切削深度越接近无磨损的PDC齿;在钻进较硬的岩石(石灰岩、玄武岩)时,当钻压小于某一值时,锥形齿的切削深度小于无磨损PDC复合片;当钻压大于该值时,锥形齿的切削深度则大于无磨损PDC复合片。试验结果为复合片-锥形齿混合钻头设计提供了理论支撑。 展开更多
关键词 锥形聚晶金刚石复合片钻头(polycrystallic DIAMOND COMPACT bit PDC)齿 磨损高度 切削深度 破岩效率
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基于犁切破岩的锥形金刚石切削齿钻头及其应用 被引量:2
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作者 陈昱汐 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2016年第4期105-107,7,共3页
PDC钻头有着较高的钻进效率,但在非均质硬地层中应用时却存在寿命短、机械钻速低的问题。研究具有较高抗冲击强度和耐磨性的新型钻头来解决硬地层破岩效率,是当前国内外钻头厂商的一个研究热点。为此,在分析锥形切削齿破岩原理及其优势... PDC钻头有着较高的钻进效率,但在非均质硬地层中应用时却存在寿命短、机械钻速低的问题。研究具有较高抗冲击强度和耐磨性的新型钻头来解决硬地层破岩效率,是当前国内外钻头厂商的一个研究热点。为此,在分析锥形切削齿破岩原理及其优势基础上,详细介绍了近年研发的一种具有犁削破岩和剪切破岩双重切削作用的最新圆锥形金刚石元件CDE切削齿钻头。实钻试验表明,这种复合式锥形齿PDC钻头能够在极具挑战性的地层条件下延长钻进深度,提高机械钻速,极大地提高交互夹层、含燧石硬质研磨性地层、火山岩地层、地热井甚至有些认为采用PDC钻头无法钻进的地层中的钻进效率。 展开更多
关键词 锥形切削齿 犁削-切削双重破岩 性能优势 锥形切削齿钻头 研磨性硬地层 应用
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“穿地龙”机器人总体方案分析与研究 被引量:4
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作者 孟庆鑫 王茁 +2 位作者 王殿君 王立权 屠治国 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期292-295,共4页
通过对国内外地下管线非开挖技术发展的分析,设计了应用于中、小管线铺设的"穿地龙"机器人.根据总体方案的要求,确定由气动二冲击机构、转向机构测试部件组成的本体方案,分析锥形钻头的旋转空间,针对机器人在土中的实际运行,... 通过对国内外地下管线非开挖技术发展的分析,设计了应用于中、小管线铺设的"穿地龙"机器人.根据总体方案的要求,确定由气动二冲击机构、转向机构测试部件组成的本体方案,分析锥形钻头的旋转空间,针对机器人在土中的实际运行,确定机器人位置姿态、温度及压力等物理量的测量方案,最后,采用微机操作实现自动控制. 展开更多
关键词 非开挖 “穿地龙”机器人 锥形钻头 气动冲击 检测与控制
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阿克纠宾高研磨性地层钻井提速关键技术 被引量:8
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作者 王刚 李万军 +4 位作者 刘鑫 叶东庆 田地收 王岩峰 樊洪海 《石油机械》 北大核心 2018年第9期37-40,68,共5页
阿克纠宾地区的扎纳若尔与北特鲁瓦油田含有丰富的油气资源,主要油气藏位于二叠系以下的石炭系地层。由于二叠系至石炭系厚度大(2 000~3 000 m),且普遍发育致密岩层,尤其是石炭系的MKT、KT1和KT2层研磨性高,导致深部地层机械钻速低(1. 0... 阿克纠宾地区的扎纳若尔与北特鲁瓦油田含有丰富的油气资源,主要油气藏位于二叠系以下的石炭系地层。由于二叠系至石炭系厚度大(2 000~3 000 m),且普遍发育致密岩层,尤其是石炭系的MKT、KT1和KT2层研磨性高,导致深部地层机械钻速低(1. 05~2. 50 m/h)。因此,提高本井段的破岩效率是实现该油田高效开发的关键。分析了旋冲钻井及锥形齿钻头破岩受力机理,通过现场试验证明了该项技术在深部高研磨性地层的适用性,并进行了推广应用,实现了阿克纠宾地区深部地层钻井提速1~3倍。基于理论分析和现场实践,形成了以旋冲钻井及锥形齿钻头为主体的阿克纠宾高研磨性地层钻井提速关键技术,对滨里海盆地及发育类似地层区域的高效钻井具有积极的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 阿克纠宾 高研磨性地层 旋冲钻井 锥形齿钻头 钻井提速
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哈萨克斯坦阿克纠宾地区全井筒钻井提速综合技术 被引量:2
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作者 王刚 谭清明 +2 位作者 顾亦新 刘江波 刘伟丽 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2017年第1期25-28,共4页
哈萨克斯坦阿克纠宾项目位于滨里海盆地东缘,其复杂碳酸盐油气藏普遍存在上部地层蹩跳钻严重、井斜控制难和下部高研磨性灰泥岩,机械钻速低等问题突出,通过开展钻井提速工具的集成与应用,形成了该地区以垂直钻井、个性化钻头、复合钻进... 哈萨克斯坦阿克纠宾项目位于滨里海盆地东缘,其复杂碳酸盐油气藏普遍存在上部地层蹩跳钻严重、井斜控制难和下部高研磨性灰泥岩,机械钻速低等问题突出,通过开展钻井提速工具的集成与应用,形成了该地区以垂直钻井、个性化钻头、复合钻进、旋冲钻井为主的提速综合技术。在阿克纠宾项目各油田进行了推广应用,取得了较好的提速效果,与常规钻进方式钻进对比,垂直钻井技术提速1.6倍,个性化锥形齿PDC钻头配合高速螺杆技术在直井与水平井均提速1倍以上,旋冲钻井配合个性化PDC钻头技术提速2~3倍,孕镶金刚石钻头配合涡轮钻井技术提速2倍以上。鉴于滨里海盆地具有很强的地层规律性,所形成的钻井提速技术和方法在全盆地其他油田具有较强的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 提速 垂直钻井 锥形齿PDC钻头 涡轮钻具 孕镶金刚石钻头 旋冲钻井
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剖分式丝锥导向器
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作者 宋宗义 于忠芳 《山东农机化》 1998年第2期20-20,共1页
手动攻丝开始时,通常在一整体块上钻一孔作为导向器,采用剖分式导向器比整体式优越得多,退出丝锥时性能更好。 导向件的制做:将两块尺寸合适的矩形块夹在一起,在其分界线上钻一底孔后,再在其顶部用锥形钻头扩孔作为漏斗。
关键词 导向器 剖分式 丝锥 出丝 导向件 手动攻丝 锥形钻头 体块 润滑剂 底孔
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北特鲁瓦油田第一口长水平段水平井优快钻井技术 被引量:6
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作者 李万军 周海秋 +3 位作者 王俊峰 陈忠祥 刘江波 顾亦新 《中国石油勘探》 CAS 北大核心 2017年第3期113-118,共6页
北特鲁瓦油田位于滨里海盆地东缘,其复杂碳酸盐岩油气藏普遍存在地质构造复杂、目的层边界和厚度变化大、下部高研磨性灰泥岩机械钻速低等突出问题;同时,为了增加单井产量,水平段长度由该油田常规的400m延伸至1000m,显著增大了井眼轨迹... 北特鲁瓦油田位于滨里海盆地东缘,其复杂碳酸盐岩油气藏普遍存在地质构造复杂、目的层边界和厚度变化大、下部高研磨性灰泥岩机械钻速低等突出问题;同时,为了增加单井产量,水平段长度由该油田常规的400m延伸至1000m,显著增大了井眼轨迹与井身质量控制的难度。为了攻克以上技术难题,开展了延长水平段钻井技术的集成与应用,形成了该地区以旋转导向、锥形齿钻头、探边技术为主的长水平段优快钻井技术。该技术在北特鲁瓦油田H814井进行了首次试验应用,取得了较好的效果。其中,旋转导向钻井技术实现了目的层的旋转钻进,降低了钻井风险;锥形齿钻头实现了机械钻速提高一倍以上;探边技术实现了油气层的精准定位,使油层钻遇率由原来的55%提高到83.9%。鉴于滨里海盆地具有很强的地层规律性,所形成的优快钻井技术在全盆地其他油田具有较强的指导和借鉴意义,可全范围推广应用。 展开更多
关键词 海外复杂油气藏 高研磨地层 长水平段 优快钻井 旋转导向技术 锥形齿钻头 探边技术 储层钻遇率
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