非开挖水平定向钻喷射式反循环扩孔器设计及其排屑性能试验

为解决大直径水平定向钻扩孔施工中环空岩屑清理困难的问题,基于射流泵原理设计了一种水平定向钻喷射式反循环扩孔器,并通过室内试验研究了其排屑性能。室内试验选取了3种粒径的石英砂颗粒(0.5~1、1~2和2~4 mm),配制了2种不同马氏漏斗黏度的泥浆,采用控制变量法研究了岩屑粒径、泥浆类型、扩孔器转速和岩屑浓度等因素对反循环扩孔器排屑效率的影响。试验结果表明:单纯考虑反循环形成抽吸作用设计的扩孔器,实际排屑效率较低,凸起的牙轮结构搅拌作用和扩孔器与孔壁紧密贴合两方面因素对提高岩屑排除效率有积极影响;在一定条件下,岩屑粒径越小,泥浆黏度越大,岩屑浓度越大,喷射式反循环扩孔器的岩屑排出效率越高;当其他条件一定时,岩屑排出效率在扩孔器转速为40 r/min左右达到最大值;在试验条件允许的范围内扩孔器最大排屑效率高达73.15%,具有很强的实用价值。

BTA深孔钻喉部结构的数值优化研究

针对深孔切削加工进行时,排屑效率低与钻头喉部易堵屑的问题,对BTA冷却系统冷却液出口断面速度,以及冷却液在钻头喉部的流动过程与特性进行了研究,基于计算流体动力学(CFD)与射流卷吸效应,提出了一种新型的BTA深孔钻头喉部结构。对加工时的压强和流量参数进行了分析后,修订了有限元冷却液模型的湍流强度和耗散速率,在此基础上进行了两种钻头喉部结构的排屑能力对比试验,测量了冷却液系统的冷却液出口断面流出平均速度。研究结果表明:实验时,新型喉部结构的直径38 mm BTA深孔钻头所组成的冷却系统,其冷却液出口断面流出的平均速度提高12.6%;同时,冷却液系统整体的排屑能力也得到了提高。

BTA深孔钻射流孔参数的优化与仿真

针对射流孔几何参数对BTA深孔钻喉部流场的影响,对射流孔直径、角度与射流孔距离喉部的位置进行有限元数值模拟,提出一种最优的新型喉部结构。在设置有限元模型的湍流强度和耗散率基础上,进行不同几何参数的深孔钻头喉部结构的排屑能力对比试验,测量冷却液系统的冷却液出口断面流出平均速度。试验结果表明:最优喉部结构为∅38mm BTA深孔钻头所组成的冷却系统,冷却液出口断面流出的平均速度提高9.6%,同时提高了冷却液系统整体的排屑能力。由相似定理得出,冷却液系统的排屑能力提高9.6%。

小井眼开窗侧井钻头使用探讨

近几年来小井眼开窗钻技术吐哈油田得到了广泛的应用,技术逐步完善,钻头使用针对性强,机速提升明显。本文旨在通过吐哈油田近几年来小井眼开窗侧钻井应用情况分析,对小井眼开窗侧钻井钻头使用情况进行探讨,进一步认识小井眼开窗侧钻井钻头使用的特点,为小井眼钻头规范使用、认识提供借鉴,助推小井眼钻井提速。

深孔高效钻削法——BTA法

BTA加工法,也就是内排屑高效率钻削法。它是在枪炮钻基础上发展起来的,采用圆形空心钻杆和高压密封装置,将大量高压切削液压入钻杆和工件孔壁之间的环形间隙中,流入切削区。