分享到:

PDC钻头布齿研究及其计算机辅助设计

PDC钻头是油气钻井的重要工具,该钻头对地层的敏感性强,结构变化多、设计灵活,其性能(尤其是切削齿的布置合理性)对钻井速度和成本影响很大。本文主要是应用现代计算机技术对PDC钻头布齿设计进行研究。在系统地研究了PDC钻头几何学的基础上,建立全面反映钻头的位置参数、切削齿在钻头上的空间方位参数之间关系的PDC钻头几何学基本方程式,并以此为基础,建立了通过测绘切削齿上五个点来计算其各个参数的五点测绘理论;分析了切削齿在井底的运动规律,详细地讨论了钻头回旋产生的原因、危害和类型,并确定了钻头回旋运动和钻头局部周向反转的运动学条件,提出了几种抗回旋钻头的设计思路;运用PDC钻头几何学基本方程式,建立了准确地确定切削齿与井底接触角度和接触区域的方法;定义了能正确反映切削齿刃各点处实际工作状态的工作角,分析了结构参数对工作角的影响,并建立了精确计算切削齿刃各点处工作角的新方法,研究了PDC钻头布齿设计理论和方法,提出了冠部形状设计的方法和拟  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

长江大学
长江大学

高速PDC取心钻头的计算机辅助设计

随着我国石油天然气资源开发逐渐进入中后期阶段,人们逐渐向更深更硬地层进行钻井取心作业,钻井操作的难度系数也逐渐增加。作为现代油气井技术中钻进取心的关键工具,PDC取心钻头具有钻速快、稳定性好和使用寿命长等优点,多年来一直受到广泛应用。然而,PDC取心钻头在钻进硬岩地层时,容易产生钻速慢、磨损快等问题,严重降低了钻头的钻进效率和使用寿命。实践经验表明,钻头的性能与其结构设计紧密相关,合理的结构设计能够提高钻头的钻进速度,减少磨损,达到快速高效的钻井目的。因此,随着井下动力钻具的不断发展,对于高速环境下使用的PDC取心钻头开展研究工作具有重要的实际意义和学术价值。本论文首先对高速PDC取心钻头的结构设计进行研究分析。针对高速PDC取心钻头的冠部结构,提出了三种基本冠部剖面形状设计模型,并对每种冠部形状的参数化设计方法进行总结。通过对比分析三种冠部形状的优缺点,选取适合高速PDC取心钻头结构设计的冠部形状,根据PDC取心钻头布齿理论对...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

《石油钻探技术》2019年05期
石油钻探技术

非平面PDC切削齿破岩有限元仿真及试验

为了指导PDC钻头设计,对三棱形和斧形PDC切削齿、常规平面PDC切削齿的破岩性能进行了研究。利用有限元软件建立了PDC切削齿直线切削岩石和垂直压入岩石的三维有限元模型,模拟了相同布齿角度下、不同形状PDC切削齿垂直压入岩石和不同切削深度直线切削均质岩石及非均质岩...  (本文共5页) 阅读全文>>

《石油机械》2017年02期
石油机械

国外PDC切削齿研究进展

PDC切削齿是PDC钻头的基本切削单元,其性能的优劣对PDC钻头的钻进效果有着决定性的影响。为了提高硬地层、研磨性地层及非均质地层的钻井效率,降低作业成本,国外钻头厂商研发了一系列新型PDC切削齿。重点介绍了新型PDC切削齿的结构特征、破岩机理、优...  (本文共6页) 阅读全文>>

《石化技术》2015年03期
石化技术

油基钻井液加PDC钻头钻井条件下录井方法探讨

本文主要介绍了油基钻井液加PDC钻头钻井技术的高效运用,针对其对传统录...  (本文共3页) 阅读全文>>

《石油矿场机械》2015年09期
石油矿场机械

PDC钻头切削齿失效分析

对PDC钻头失效切削齿进行宏、微观形貌观察,研究其失效原因和失效机理,并提出相应改善措施。结果表明:PDC钻头切削齿的主...  (本文共6页) 阅读全文>>

《石油机械》2014年08期
石油机械

PDC单齿切削破碎天然气水合物参数优选研究

我国南海天然气水合物藏采用固态流化开采技术进行开采时,首先遇到的问题是如何高效切削破碎天然气水合物。根据我国南海天然气水合物赋存条件,通过查阅文献选取了类似我国南海天然气水合物特性的本构关系。同时,基于非线性有限元分析ABAQUS软件平台,建立...  (本文共4页) 阅读全文>>