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分体式钻头破岩特性与试验
1
作者
田家林
吴雨航
+2 位作者
辛琦
魏秦文
邓喆
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期178-186,共9页
钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参...
钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参数影响进行分析,得到分体式钻头切削齿圈上特定点的位移、速度、加速度和运动轨迹。结果表明:分体式钻头中心小齿圈能提高心部破岩效率,分体式钻头对于井底岩石的切削和冲击作用更大,分体式钻头相对于常规钻头具有更好的中心破岩提速效果和更优的冲击切削性能;试验结果与模拟计算结果吻合,验证了钻头设计的合理性和理论分析的正确性。
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关键词
分体式钻头
工作机制
运动学
井底模型
试验
破岩性能
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职称材料
超高压射流钻头破岩特性及设计
被引量：
1
2
作者
张欢
王琦
+4 位作者
杨洋洋
徐长龙
赵健
毛炳坤
张荣军
《西安石油大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2024年第6期122-129,共8页
为提高井下钻头射流压力,设计超高压射流钻头,基于光滑粒子流体动力学理论及钻头设计方法,开展了超高压水射流作用下岩石破碎特性分析,设计并加工了配套超高压钻头,并进行了现场试验。结果表明:随着水射流不断侵彻,破碎坑直径和深度逐...
为提高井下钻头射流压力,设计超高压射流钻头,基于光滑粒子流体动力学理论及钻头设计方法,开展了超高压水射流作用下岩石破碎特性分析,设计并加工了配套超高压钻头,并进行了现场试验。结果表明:随着水射流不断侵彻,破碎坑直径和深度逐渐增加,射流的回弹扩散效应是决定水射流破碎坑直径的重要影响因素。高压水射流冲击岩石产生的第一主应力显著高于岩石抗拉强度,第一主应力极大值主要分布在破碎坑表面。超高压PDC钻头为六刀翼式钻头,采用双锥轮廓,主切削齿后面布置较小PDC复合片切削齿,超高压喷嘴的位置位于PDC切削齿所在刀翼后面,出口角度为沿钻头旋转方向向前13°;超高压射流钻头试验结果表明,平均机械钻速同比提高了71.95%,提速效果显著。
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关键词
超高压射流
破岩特性
钻头设计
水力结构
现场试验
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职称材料
题名
分体式钻头破岩特性与试验
1
作者
田家林
吴雨航
辛琦
魏秦文
邓喆
机构
西南
石油
大学机电
工程
学院
石油
天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台
中石油西部钻探工程有限公司准东钻井公司
北华航天工业学院机电
工程
学院
出处
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期178-186,共9页
基金
国家科技重大专项(2016ZX05038)
国家出国留学基金项目(201608515039)
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2020jcyj-msxmX0412)。
文摘
钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参数影响进行分析,得到分体式钻头切削齿圈上特定点的位移、速度、加速度和运动轨迹。结果表明:分体式钻头中心小齿圈能提高心部破岩效率,分体式钻头对于井底岩石的切削和冲击作用更大,分体式钻头相对于常规钻头具有更好的中心破岩提速效果和更优的冲击切削性能;试验结果与模拟计算结果吻合,验证了钻头设计的合理性和理论分析的正确性。
关键词
分体式钻头
工作机制
运动学
井底模型
试验
破岩性能
Keywords
split bit
working mechanism
kinematics
bottomhole model
experiment
rock breaking performance
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
超高压射流钻头破岩特性及设计
被引量：
1
2
作者
张欢
王琦
杨洋洋
徐长龙
赵健
毛炳坤
张荣军
机构
西安
石油
大学
石油
工程
学院
西部
低渗-特低渗油藏开发与治理教育部
工程
研究
中
心
西安市致密油(页岩油)开发重点实验室(西安
石油
大学)
中
石化胜利油田分
公司
油气井下作业
中
心
中
石油
渤海
钻探
工程
有限公司
工程
技术部
中石油西部钻探工程有限公司准东钻井公司
中
国
石油
大学(华
东
)
东
营科学技术研究院
中
国船舶集团
有限公司
武汉船用机械
有限
责任
公司
出处
《西安石油大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2024年第6期122-129,共8页
基金
国家自然科学基金(52204022)
山东省自然科学基金(ZR2022ME152)
+2 种基金
国家重点研发计划(2021YFE0111400)
东营市科技计划项目(2021ZD49)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2023-JC-QN-0529)。
文摘
为提高井下钻头射流压力,设计超高压射流钻头,基于光滑粒子流体动力学理论及钻头设计方法,开展了超高压水射流作用下岩石破碎特性分析,设计并加工了配套超高压钻头,并进行了现场试验。结果表明:随着水射流不断侵彻,破碎坑直径和深度逐渐增加,射流的回弹扩散效应是决定水射流破碎坑直径的重要影响因素。高压水射流冲击岩石产生的第一主应力显著高于岩石抗拉强度,第一主应力极大值主要分布在破碎坑表面。超高压PDC钻头为六刀翼式钻头,采用双锥轮廓,主切削齿后面布置较小PDC复合片切削齿,超高压喷嘴的位置位于PDC切削齿所在刀翼后面,出口角度为沿钻头旋转方向向前13°;超高压射流钻头试验结果表明,平均机械钻速同比提高了71.95%,提速效果显著。
关键词
超高压射流
破岩特性
钻头设计
水力结构
现场试验
Keywords
ultra-high pressure jet
rock breaking characteristics
bit design
hydraulic structure
field test
分类号
TE248 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
分体式钻头破岩特性与试验
田家林
吴雨航
辛琦
魏秦文
邓喆
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
超高压射流钻头破岩特性及设计
张欢
王琦
杨洋洋
徐长龙
赵健
毛炳坤
张荣军
《西安石油大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
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