应急救援新型反循环钻头钻进性能工程实践研究

为验证应急救援新型反循环钻头的钻进性能,本文采用应急救援新型强力抽吸反循环钻头,在新疆某矿区进行工作量为103.60m的新型反循环钻头钻进现场试验,对钻进效益、钻进质量和钻进效益进行分析和总结。结果显示:新型反循环钻头钻进效率为8.18~6.55m/h,钻进效率是常规泥浆钻进的3.3~5.2倍,井斜角的变化在2°范围内,现场试验验证了新型反循环钻头的可行性,为进一步应用提供了实践经验。

打滑地层新型孕镶金刚石钻头

在分析打滑地层特点的基础上,指出了钻进该地层所存在的问题,提出了用于打滑地层钻进的新型孕镶金刚石钻头的设计思路,在钻头工作层中采用主、辅两种磨料,并对这两种磨料的工作机理、处理工艺以及该新型钻头的制造进行了阐述。钻头的室内钻进试验结果表明:在钻进极坚硬致密的锆刚玉时,相对于普通金刚石钻头,新型孕镶金刚石钻头的钻进时效提高1.93倍,平均磨损量增加38%,具有高时效、相对寿命长的优点,是打滑地层钻进的理想钻头。

高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展

近年来新型水射流理论研究及其在石油工程中的应用进展主要包括:①自激振荡射流调制机理研究,创制了新型高效自振空化射流,发明了自激振荡射流钻头,首创了自振旋转射流处理近井地层解堵增产增注技术和自激波动注水技术。②机械及水力联合破岩理论研究,揭示了在钻井压入与旋转双向应力作用下,岩石裂纹形成和发展规律,建立了联合破岩钻头设计理论。③旋转射流理论和破岩机理研究,研制了径向水平钻井技术。④磨料射流特性和参数影响规律研究,优化了水力喷砂射孔参数设计,发展和完善了水力喷砂射孔技术。⑤高压水射流深穿透水力射孔及辅助压裂可行性研究,不仅可以提高射孔和压裂效率,而且为油田(特别是低渗透油藏)增产增注提供了一种有效方法。⑥双射流理论及其特性研究,双射流有利于形成大而深的破岩孔道,避免孔眼凸底的形成,可以提高射流破岩钻孔效率。⑦探索超高压射流辅助破岩理论及辅助钻井新方法,建立了超高压射流辅助破岩的三维PDC钻头模型。

难钻进地层用新型钻头、钻具及泥浆的研究

阐述了难钻进地层用新型金刚石钻头的结构、制造特点,射流式钻具的原理、类型,以及防塌型稀释剂的作用机理。

各向异性岩石破碎过程分析及其钻进用钻头设计研究

钻探工程施工中经常遇到各向异性岩石。钻进各向异性岩石时,不同方向上的岩石强度是不同的。在垂直地层方向上的岩石最容易钻进破碎,其他方向破碎阻力较大,因此岩石压挤核成椭圆形。轴载用于克服岩石的内摩擦阻力和克服来自岩石破碎时产生的反力。在岩石反力垂直分力的作用下,对钻头产生翻转力矩。在此翻转力矩的作用下,钻头偏斜,钻孔弯曲,直接影响钻进效率和钻孔质量。因此,要采取措施解决这个翻转力矩问题。俄罗斯博士СкоромныхВ.В.教授等对此进行多年研究,提出了宜用钻头设计的新思路。

新型贝氏体钢钎头组织和性能的研究

研究了新型贝氏体钢钎头材料的组织、力学性能及耐磨性能,结果表明,新型贝氏体钢钎头材料组织由贝氏体铁素体(BF)和奥氏体(AR)组成,具有良好的强韧性、耐磨性和较高的回火抗力。能够用于制造钎头材料。

凿岩钎具材料的研究与应用现状

论述了国内外常用钎具用钢材料、性能要求及钎具用钢的发展,介绍了作为钎具用新型贝氏体钢的力学性能和组织特点及新型贝氏体钢在钎具材料方面的应用结果。

水射流技术在牙轮钻头中的应用与研究进展

介绍了喷射钻井井底流场特性、喷嘴射流破岩机理、脉冲射流喷嘴、新型水力流道钻头的研究与应用情况，以及水射流技术在石油钻井用钻头上的应用前景。

大口径瓦斯地质孔钻探技术

运用非平衡钻探工艺理论,对煤矿瓦斯地层进行大口径钻孔的钻探,使目标层富集的高压瓦斯经抽放后得到释压,确保煤矿安全生产。在针对小构造带形成的角砾岩、松散煤层、不稳定地层等瓦斯地质条件下,采用中压风作为冲洗介质进行钻探中所存在的问题,重新设计了新型的钻具级配、正反向一体化钻头等,并且对风介质的排渣机理进行了阐述和分析。同时,就实践中遇到的问题和解决方法进行了总结。

PDC钻头泥包处理措施及新型防泥包钻头

PDC钻头产生泥包现象的影响因素包括钻头特性、地质、泥浆、使用方法等,各种针对PDC钻头的防泥包现场处理措施,可一定程度上减少下钻过程及钻进过程中的泥包产生,在施工过程中应重视针对性地选用。新型防泥包PDC钻头综合性能优于普通PDC钻头,具有推广价值。

复合钎头暨新型钎杆显现强劲生命力

两种新型ZK40SiMnCrNiMoH22×108鄄2000mm、ZK55SiMnMoH22×108鄄2100mm锥体连接钎杆及三种规格的复合钎头在f=8～10的砂岩中与某型号的钎杆、钎头进行对比凿孔,结果表明:复合钎头的重磨周期接近一字、十字型钎头的2倍,平均寿命则为一字、十字型钎头的3倍以上,两种新型钎杆的平均寿命,都已稳定地超过了200m,并且还有进一步提高的空间。

基于LVDS的高可靠性远距离数据传输设计

针对数据在高速远距离传输过程中可靠性低的问题,提出了一种基于LVDS长线传输和新型8B/10B编解码的解决方案。该方案采用了国产LVDS编解码芯片,在硬件电路中加入驱动设计和均衡设计,补偿信号在长线传输中的损耗;在逻辑设计中加入了一种新型的8B/10B编解码,实现数据在传输中的直流平衡,提高传输的可靠性。经验证,该系统中LVDS串行数据可以500Mb/s的传输速率在240m的平衡双绞导线上实现无误码传输。

大陆科学钻探用新型镶嵌式钻头的研究

结合大陆科学钻探岩性特征和钻进工艺 ,介绍了新型镶嵌式钻头设计的结构特点、主要技术参数和现场应用情况 ,较好地解决了硬岩。

适用于管线密集市政道路上钻探的新型钻头

市政道路上工程勘察、管线专项探测及监测成孔时损坏管线的情况时有发生,造成经济损失和不良社会影响。经过反复试验研究,研制了一种新型钻头,适用于20m以浅土层钻进、取芯,有效地防止破坏地下管线,提高了勘探、精准探摸管线及管线监测成孔的效率,应用效果良好,具有重要的现实意义和广阔应用前景。

一种采用新型逻辑算法的SAR ADC

基于SMIC 40nm CMOS工艺,设计了一种12位逐次逼近寄存器式模数转换器(SAR ADC).在正常工作模式的基础上,增加了当模拟输入信号变化缓慢时,锁定前4位,仅转换后8位的工作模式,降低了ADC的功耗,提高了ADC的采样率,同时分辨率保持不变.当模拟输入信号变化较大时,ADC又可重新回到正常工作模式.在1.1V的电源电压,3.6 MS/s的采样率下,ADC总功耗为43μW,品质因数FOM为10.1fJ/(conv.·step).

应用新型PDC取心钻头 提高坚硬破碎地层岩心收获率

通过对坚硬破碎地层特性及目前所用取心钻头、取心工具等的研究,深入探讨了坚硬破碎地层的取心难点,研究了一种适应坚硬破碎地层的高机械钻速的新型PDC取心钻头,不但很好的发挥了坚硬破碎地层孕镶或表镶取心钻头的耐磨性强、稳定性好的特性,也充分发挥了PDC钻头机械钻速大、岩心收获率高、岩心质量好的优良特性。有效提高了机械钻速及取心质量,满足了甲方的要求,同时,大大降低了取心成本及井下复杂事故的发生,做到了高效、环保。最后还探讨了适应坚硬破碎地层的取心部件及装置,以便进一步有效提高取心质量。

新型数控机床可调节拆卸钻头工装

通过对传统的拆卸钻头方法的缺陷分析,介绍了一种新型的可调节拆卸钻头工装的整体结构、工作原理、各部分功能以及运动过程等等。实践证明,此种新型工装几乎可以满足所有自动化机床钻柄拆卸钻头的需要,应用范围广泛。