PDC混合布齿钻头破碎非均质花岗岩数值模拟

非常规油气资源所处地层复杂,开采难度大,钻井过程中钻遇地层密实度高,对钻头性能提出了更高要求。普通PDC钻头主要依靠切削齿剪切破碎岩石,攻击性弱,不仅导致钻头寿命和破岩效率严重下降,而且增加了钻井成本。为探究混合布齿PDC钻头的破岩机理和效果,提升PDC钻头破岩效率和寿命,建立了非均质花岗岩模型,使用有限元方法对比了斧形、三棱形和圆形PDC齿混合布齿的破岩效果,优选了最佳布齿方案,并使用响应面法优化了齿间距,对前后排齿不同高度差情况下的钻头破岩效果及规律进行了分析,最后结合钻头的现场应用对比分析了混合布齿、斧形齿和三棱形齿PDC钻头的破岩过程。研究结果表明:①斧形齿攻击性强,有利于吃入岩石,适用于刀翼前排,而三棱形齿更稳定,适用于刀翼后排;②混合布齿最佳方案为前排斧形齿,后排三棱形齿与斧形齿交替布置,后排齿距离前排齿的最佳横向距离为10.0 mm、10.1 mm,最佳纵向距离均为7.0 mm;③前排齿破岩后能释放岩石内应力,便于后排齿的破岩,但产生的应力区域有限,建议前后排齿高度差不超过1 mm;④围压条件下按照最佳方案布齿的PDC钻头相较于单斧形齿和三棱形齿的PDC钻头,钻井进尺分别提升了21.4%和44.1%。结论认为,混合布齿钻头兼具高破岩效率和稳定性,在深部和难钻地层具有较好的钻进效果,具有良好的现场推广应用价值。

锯形PDC齿破岩与温度特性数值模拟研究

目前关于PDC仿生齿的研究多集中在波浪齿形上,鲜有与锯形齿破岩特性相关研究的报道。鉴于此,基于弹塑性力学与Drucker-Prager岩石失效准则,建立锯形PDC齿与花岗岩相互作用的有限元模型,对锯形PDC齿的破岩以及破岩温度特性展开研究。研究结果表明:相比普通PDC齿,锯形PDC齿在破岩过程中所产生切削力峰值和均值更小,且该切削力均值减小约12.7%,机械比能减少约19%;后倾角增大情况下,锯形齿的机械比能和切削力均先减小后增大,最佳后倾角为10°时,锯形齿的机械比能和切削力最小,切削深度增加情况下,存在临界切削深度1.5 mm,超过1.5 mm后,切削力与机械比能呈现跳跃式增加,锯形齿在模拟范围内,最佳设计方案为3个锯齿。所得结论对钻头布齿和优化设计具有指导意义。

带压电缆天滑轮密封圈挤出失效分析及结构优化

针对带压电缆天滑轮在承受作业环境中的超高压时,密封圈被挤出失效而发生泄漏的问题,结合带压滑轮的密封结构、密封原理,通过建立密封结构的有限元分析模型,分析密封圈密封失效的原因,发现密封圈失效的主要原因为,带压滑轮的外壳与内壳体出于加工精度与加工成本的考虑,两者间为间隙配合,再加上在实际工况下因受到介质压力与电缆重力作用,造成内外壳体之间间隙过大,另外为便于装配,密封圈沟槽承压面设置的矩形挡圈与外壳体内壁也有一定间隙,因此造成间隙过大,O形圈无法补偿内外壳体之间产生的间隙,且会在介质压力作用下被挤进间隙中,并且会产生应力集中。针对失效根源提出将矩形挡圈替换为三角形挡圈的优化方案,通过有限元分析得出三角形挡圈能有效补偿内外壳体之间的间隙,防止密封圈发生被挤出损伤。

基于响应面法的仿生PDC钻头水力结构优化设计

合理的钻头水力结构能避免泥包现象发生,提升钻井效率。为完善仿生PDC钻头的水力结构,基于κ-ε湍流模型和离散相模型对4种不同水力结构方案进行数值计算,确定了最佳方案为喷嘴和辅助喷嘴结合。为确定该方案下最佳结构参数,使用响应面法建立了以喷嘴直径x_(1),辅助喷嘴直径x_(2)、喷嘴距钻头中心径向距离x_(3)为设计变量,采样点最大速度D和采样点平均速度E为目标函数的数学模型,基于回归分析对钻头水力结构进行优化设计,求出最佳参数为喷嘴直径16.36 mm,辅助喷嘴直径8 mm,喷嘴距钻头中心径向距离63.85 mm,并对该参数下的水力结构性能进行了数值计算。结果表明:优化后的钻头水力结构不仅减少了流体井底速度波动次数,且明显提升了整体速度,解决了原有的涡流现象,增强了钻井液携岩性能,减小了粒子浓度。

静态推靠式旋转导向系统偏置机构导向力仿真与分析

介绍了静态推靠式旋转导向系统的结构和工作原理,建立了旋转导向钻井工具的力学模型,得到了钻头处挠度和转角在导向合力作用下的计算式及工作状态下导向工具偏置导向合力与钻头处导向力之间的关系;利用三维建模软件SolidWorks建立了静态推靠式旋转导向钻井工具的三维模型,在ADAMS软件中建立有限元仿真模型,进行仿真后得到钻头处导向合力在工具面角、偏置导向合力等影响作用下的变化曲线关系,对比了在导向合力作用下钻头和翼肋处的偏置量与钻头转角的计算值与仿真值,验证了推导的力学模型中钻头转角和挠度曲线公式的正确性,理论计算值与ADAMS仿真数值解较为接近。在推导的芯轴的变形和钻头转角的基础下,若已知造斜率可以反向推导计算出所需要的导向合力,进而可以分解出3个翼肋上分力的大小即可以通过调控每个导向翼肋上的液压力来更加精确、实时地控制井眼轨迹,为静态推靠式旋转导向系统的偏置机构程序控制开发奠定基础。

基于UG和VERICUT的牙轮钻头牙轮数控加工仿真研究

牙轮钻头作为石油钻井作业中重要的破岩工具,其加工质量成为了钻头使用寿命长短的重要因素。为了解决牙轮零件加工精度要求高、工序繁多,且需多次装夹等问题,对牙轮零件整体加工工艺进行优化改进。通过UG软件对牙轮整体加工进行工艺规划和数控编程,模拟加工仿真刀路运动轨迹。基于VERICUT软件建立XYZBC五轴车铣复合数控机床运动学模型、开发控制系统、创建刀具库并搭建虚拟仿真平台,模拟仿真零件的实际加工过程,验证和优化加工程序和加工工艺。将加工结果与实际牙轮零件进行分析比较。结果表明:与传统工艺相比,优化后的工艺一次装夹即可完成牙轮零件的一体式加工,大幅提高了牙轮的加工效率,使牙轮产品加工质量保持稳定,牙轮的寿命也得到了相应改善。

一趟钻智能混合钻头齿面结构设计与分析

石油钻头是油田开采的重要井下装备之一,我国复杂地质的油气开采较难实现,传统钻头在高研磨地层中磨损严重,频繁起下钻导致钻井效率低下。为此,设计一种适用于一趟钻的智能混合钻头。运用CREO软件进行混合钻头的参数化设计,建立三维模型,绘制混合钻头的井底破碎曲线。该钻头PDC部分可以进行轴向伸缩和相对于钻头体转动,钻头PDC部分可伸缩最大距离为5 mm,可转动最大角度为20°;根据钻头钻进时所遇地层可调整混合钻头为PDC主导型或牙轮主导型;将三维模型导入Abaqus仿真软件中进行破岩仿真,得到混合钻头破岩时的机械钻速和岩石的应力场变化。结果表明,混合钻头在破岩过程中主要依靠牙轮切削结构和PDC部分的肩部结构对肩部岩石进行破碎。通过计算可得混合钻头的机械钻速平均为9.62 mm/s。

钻柱纵向振动仿真分析

国内外在研究钻柱振动时都把钻柱下端当作铰支，假设激振源为周期性的，偏离实际。从建立符合实际的下端边界 条件入手，着重研究了钻柱的纵向振动。用有限单元法，求出整体质量、整体刚度，整体阻尼矩阵采用的是比例阻尼矩阵， 利用牛顿法得到钻柱的振动方程，另外通过钻头与岩石的相互作用模型得到了真实的钻柱下端边界条件，并利用Ｈｏｕｂｏｌｔ 数字解法模型求解了振动微分方程。根据上述模型编制了用于分析钻柱纵向振动的计算机仿真软件，并进行了大量仿真 实验，通过对实验结果分析得到了有意义的结论。

高尿酸血症对老年高血压患者血压变异性及内皮素的影响

目的探讨高尿酸血症(HUM)对老年高血压患者血压变异性及内皮素(ET)的影响。方法将72例老年高血压患者分为HUM组41例、血尿酸正常组(对照组)31例;观察两组血浆ET、血压、收缩压变异性(SBPV)及舒张压变异性(DBPV)。结果与对照组比较,HUM组ET及SBPV明显升高(P均<0.01);两组收缩压、舒张压及DBPV无统计学差异(P均>0.05);HUM组的血尿酸水平与SBPV呈正相关(r=0.547,P<0.01)。结论 HUM明显升高老年高血压患者SBPV及ET水平,可能是导致高血压靶器官损害的重要途径之一。

血压变异性与老年高血压患者腔隙性脑梗死的关系

目的探讨老年高血压(EH)合并腔隙性脑梗死患者(LI)血压变异性(BPV)的特点。方法对41例EH患者、41例EH合并LI患者进行24h动态血压监测,计算24h平均收缩压(ASBP)、平均舒张压(ADBP)、收缩压变异性(SBPV)及舒张压变异性(DBPV),同时检测三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白、血尿酸。结果三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白、尿酸两组均无显著差异(P>0.05),而梗塞组的SBPV及DB-PV明显高于对照组(11.57±1.81vs8.02±1.63,15.06±3.74vs11.41±2.69;P<0.01)。结论老年高血压患者中腔隙性脑梗死的发生与血压变异性有关。

厄贝沙坦对肾性高血压大鼠肾脏腺苷三磷酸酶活性和血管紧张素Ⅱ的影响

目的探讨厄贝沙坦对肾性高血压大鼠(RHR)肾脏腺苷三磷酸酶活性及血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的影响。方法采用两肾一夹制造RHR模型18只随机分为模型组、厄贝沙坦组、停药组,每组6只,未造模的6只大鼠为假手术组,用药8周后,用酶学比色法检测大鼠左、右肾皮质Na^+-K^+-ATP酶、Ca^(2+)-ATP酶活性,放射免疫技术测AngⅡ水平。结果与假手术组比较,模型组、厄贝沙坦组和停药组大鼠左右肾皮质Na^+-K^+-ATP酶活性显著降低,血浆AngⅡ显著升高,模型组和停药组Ca^(2+)-ATP酶活性显著降低;与模型组比较,厄贝沙坦组Ca^(2+)-ATP酶活性显著升高,厄贝沙坦组和停药组血浆AngⅡ显著升高;与厄贝沙坦组比较,停药组Ca^(2+)-ATP酶活性显著降低,右肾皮质AngⅡ显著升高。肾脏Ca^(2+)-ATP酶与局部AngⅡ呈显著负相关。结论厄贝沙坦影响RHR肾脏Ca^(2+)-ATP酶活性及AngⅡ水平,停药后AngⅡ及Ca^(2+)-ATP酶活性变化,可能是高血压反跳的机制之一。

牙轮外区牙齿与井壁相互作用的仿真研究

牙轮钻头的外区牙齿（包括背锥齿、修边齿和外圈齿）在石油钻井破碎岩石过程中起着重要作用，能提高机械钻速和提高井壁质量。在现代牙轮钻头几何学基础上研究建立了牙轮钻头的空间模型，井壁过渡区的空间模型，外区牙齿的离散模型，外区牙齿与井壁相互作用的仿真模型。根据上述模型，我们开发出了相应的仿真软件。通过该仿真软件可以分 析和评价外区牙齿切削井壁的能力，在微机上可以清楚地观察到外区牙齿与岩石相互作用的过程。同时能得到牙齿的切削功、摩擦功、切削岩石的体积等数据信息。该软件使用方便，对钻头设计者正确有效地布齿和提高钻头的整体性能有重要的指导意义。

三牙轮钻头3D运动仿真与分析

在PRO/Engineer环境下创建牙轮、牙爪以及各个牙齿的模型,使用合理的连接将其装配并约束。然后在PRO/Engineer的Mechanism模块中,对三牙轮钻头设置载荷、约束及边界条件,确定初始条件,模拟钻头运动(包括钻头转动、牙轮传动及钻头整体向下运动),测量并输出牙齿上某一点位移、速度、加速度及空间运动轨迹等数据。对比分析牙轮上各齿如背锥齿、外排齿及内排齿等所取点的各种数据,并对不同参数组合情况下输出进行了分析和对比,得到三牙轮钻头牙齿在钻进过程中各齿的运动状况,为钻头的几何设计和性能设计提供了丰富的、有用的信息,对牙齿破碎岩石的力学模型和坑的模型建立有着重要的意义。

医院后勤维修人员绩效考核初探——以安庆市立医院为例

医院行政后勤人员工作具有不可见性,使人们普遍认为行政后勤人员不像医生那样能产生直接经济价值、工作缺乏技术含量,临床人员对行政后勤人员有一定的偏见。加上行政后勤人员收入低于临床人员,收入结构多为基本工资加平均奖,做多做少一个样,急需有效的激励手段来调动行政后勤人员工作积极性。

浅析医院物业服务社会化招标及监管

以某医院为例,分析物业外包存在的问题,并自行拟定标准,实施综合评分法招标,且招标之后加强监管,有效提高了物业工人的素质和工作积极性。

提升医院物业基层员工满意度研究——以某市级医院为例

通过调查分析,针对阻碍医院物业基层员工满意度提升的原因,提出改进意见:满足基层员工工作意愿及灵活工作时间的基本需求;推行浮动工资、区分工资待遇;改善基层员工工作环境;创新管理模式、培训形式,充分发挥企业文化作用。

广西乡镇卫生院基本药物使用及监管问题探析

从2010年2月到2011年5月,广西政府办基层医疗机构实现了基本药物制度的全覆盖。从全国其他地区一些研究来看,基本药物制度的实施整体取得了较好的效果,但也存在不少局部的问题。

钻柱、钻头与岩石系统计算机仿真

国内外在研究钻柱振动时都把钻柱下端当作铰支,假设激振源为周期性的，偏离实际。本文从建立符合实际的下端边界条件入手，着重研究了钻柱的纵向振动。用有限单元法，求出整体质量、整体刚度，整体阻尼矩阵采用的是比例阻尼矩阵，利用牛顿法得到钻柱的振动方程，另外通过钻头与岩石的相互作用模型得到了真实的钻柱下端边界条件，并利用Houbolt数字解法模型求解了振动微分方程。根据上述模型编制了用于分析钻柱纵向振动的计算机仿真软件，并进行了大量仿真实验，通过对实验结果分析得到了有意义的结论。

盘式钻头与岩石互作用计算机仿真

盘式钻头是一种具有新型齿面结构的牙轮钻头。从盘式钻头破岩机理出发，应用现代牙轮钻头几何学和计算机仿真技术，建立起了盘式钻头齿面结构的空间模型，牙齿离散模型，牙齿与岩石互作用模型，根据这些模型编制了相应的仿真软件。通过该软件可以在计算机上进行盘式钻头钻井仿真实验，可得到牙齿载荷、破岩体积、任意时刻的井底模式及机械钻速。这些结果同盘式钻头单齿圈台架试验结果比较吻合，因此该仿真软件对钻头设计者有重要的指导意义。

肾性高血压大鼠脑ATP酶活性和血管紧张素Ⅱ水平及厄贝沙坦的干预

目的探讨厄贝沙坦对肾性高血压大鼠(RHR)脑Na+,K+-ATPase、Ca2+-ATPase及血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的影响。方法采用两肾一夹制造肾血管性高血压模型,18只造模成功的RHR随机分为模型组(RHR)、厄贝沙坦组(50 mg.kg-1.d-1)、停药组,另设假手术组对照,每组6只,测量各组大鼠用药前后血压;用药8 w后,分别用生化酶学方法和放射免疫技术检测大鼠大脑皮质、海马Na+,K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性及AngⅡ水平。结果 RHR血压〔(189±15)mmHg〕明显高于对照组〔(134±9)mmHg〕;厄贝沙坦治疗后,血压明显下降〔(123±7)mmHg〕,停药后,血压明显上升〔(154±10)mmHg〕。与假手术组比较,RHR大脑皮质、海马Na+,K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性明显降低。厄贝沙坦对Na+,K+-ATPase活性无明显影响,但能明显升高Ca2+-ATPase活性,停药后Ca2+-ATPase活性明显下降。厄贝沙坦能明显升高血浆、大脑皮质、海马的AngⅡ水平,停药后血浆AngⅡ水平无明显改变,大脑皮质、海马的AngⅡ水平明显下降。RHR脑Ca2+-ATPase与局部AngⅡ水平呈显著负相关。结论厄贝沙坦影响RHR脑Ca2+-ATPase活性及AngⅡ水平,Ca2+-ATPase活性降低可能与局部AngⅡ升高有关。停药后循环和大脑局部AngⅡ及Ca2+-ATPase活性变化,可能是高血压反跳的机制之一。