三牙轮钻头破岩过程计算机仿真模型

进行钻头钻进过程的仿真对于优化钻头设计、提高破岩效率以及钻头选型都有着重要的应用价值。以现场实钻数据为基础,采用"黑箱法"为钻头钻进岩石互作用仿真模型的基本建模方法,对决定钻头钻进性能的齿坑模型和牙齿吃入岩石的力-吃深模型进行了仿真建模。并采用误差梯度下降算法来估计不同钻头结构和岩石性质所对应的模型参数,进而实现对钻头钻进过程的仿真。采用实钻数据反演的建模思路有利于利用大量的现场数据实现对模型的完善,更好地反映现场的各种钻井工况,使钻头破岩仿真技术在实用性和经济性上前进一大步。

三牙轮钻头与地层相互作用动力学数值模拟

三牙轮钻头与岩石相互作用时,牙轮不仅绕钻头轴心线公转,还要绕各自的中心轴线自转,较难用一种简单的几何曲线描述其运动轨迹,钻头破岩过程中的受力更加复杂。采用有限元法对三牙轮钻头与地层相互作用进行了仿真模拟,为分析钻头破岩过程及作用机理提供了一种有效的动力学分析方法。

基于动态链接库的三牙轮钻头仿真软件开发

利用计算机仿真技术,在三牙轮钻头几何学、运动学模型基础上,建立了钻头与岩石互作用模型。为解决软件运行效率及界面友好性问题,采用MATLAB软件编制程序进行模型求解,并将各求解模型分别编译成动态链接库。采用VB.NET开发软件的输入界面,实现了其与动态链接库的数据交换。利用该软件可在计算机上进行牙轮钻头仿真试验,这将大大提高牙轮钻头的开发效率,对解决工程实际应用问题有意义,对于其他仿真软件的开发具有很好的参考价值。

气体钻水平井稳定器安放位置与井斜控制研究

针对XS-001H气体钻井水平井段的井眼轨迹控制问题,建立了全井段水平井井斜控制的有限元模型,该有限元模型可以任意调整水平段钻具组合参数和稳定器的安放位置来进行井斜控制的力学机理研究。重点研究了钻铤钻具组合、无磁抗压缩钻杆钻具组合、稳定器不同安放位置与井斜控制的力学机理和关系,并得到了相应钻具组合下,钻头侧向力与稳定器间距的定量关系曲线,不同钻具组合在水平段的最大挠度与稳定器的变化关系曲线,这些结果为气体钻水平井段的井斜控制提供了定量的理论数据,并得到了现场应用。

■215.9XHP5—4型三牙轮钻头有限元计算结果及检验实验

本文阐述了将 215.9XHP5-4型钻头置于钢井底并施以大钻压的条件下,运用应变片电测技术,实测牙爪和牙轮壳体表面特定点的应变值,并与相同条件下所得的有限元静力计算结果进行了比较,以检验理论计算的误差。

三牙轮钻头参数化绘图系统的研究与开发

以AutoCAD 2006为图形支撑平台,采用可视化界面思想和ActiveX Automation技术,利用内嵌于AutoCAD的VBA语言进行编程,并结合图形数据库技术,开发了三牙轮钻头CAD参数化绘图系统,实现了三牙轮钻头图形的参数化绘制,可有效提高三牙轮钻头的绘图质量和设计效率。

基于PLC与Labview的三牙轮钻头性能检测系统研究

针对现有的三牙轮钻头性能检测试验装置数据采集系统不稳定等情况,研究设计了钻头性能检测试验装置的监控系统。本监控系统分为操作控制部分、动态数据采集部分以及数据监控软件部分。操作控制部分采用可编程控制器S7200来实现;数据监控软件部分用图形化语言Labview实现。全方位的监控三牙轮钻头检测试验过程的钻速、钻压、钻头进尺等参数,获得准确有效的试验数据,对三牙轮钻头的参数优化设计具有非常重要的意义。

三牙轮钻头计算机辅助设计系统的研究

针对三牙轮钻头设计各阶段的特点并兼顾与CAPP／CAM集成，采取专家系统、传统CAD、基于特征的参数化设计等三种方法开发了三牙轮钻头计算机辅助设计系统。为解决三牙轮钻头的手工啮合设计效率和精度低的问题，开发了计算机辅助啮合设计程序。根据钻头牙轮的设计特点，并考虑CIMS环境的要求，提出了基于特征拼装和特征单元化相结合的参数化设计方法，用于三牙轮钻头设计非常有效。该系统作为CIMS的子项，通过技术文档管理系统实现信息集成，为CAD／CAPP／CAM的集成奠定了基础。

三牙轮钻头特征识别系统的研究与开发

通过对牙轮零件图的分析,构建了三牙轮钻头特征识别系统体系结构,研究了系统各功能模块,特别是2D特征识别的两个关键技术:形状特征识别和图形标注识别。该系统的研究与开发为回转类零件2D工程图的特征识别,以及开发其他应用领域的特征识别系统提供了实用化范例。

牙齿过盈配合的接触非线性数值模拟研究

以弹塑性理论为基础,基于非线性有限元软件ANSYS,建立了三牙轮钻头中单齿与牙轮的过盈配合的二维有限元力学模型;并在不同过盈量下,对牙齿动态地压入牙轮以及热胀冷缩作用的静态装配牙齿两种情况进行了仿真模拟。分析结果表明,静态装配中牙轮与牙齿的最大应力值小于动态装配;在动态压入装配过程中,压入载荷存在波动,而静态装配无载荷波动;动态压入装配成本较低,装配方便。

基于AutoCAD的三牙轮钻头CAD系统设计

阐述了采用内嵌于AutoCAD的VBA语言开发基于AutoCAD的三牙轮钻头计算机辅助设计系统的思想和实现,及在AutoCAD环境下开发三牙轮钻头CAD系统的一般方法。

三牙爪组合无芯车削

简要介绍一次车成3个牙爪背锥的车削加工工艺和加工方法。

内蒙古哈素海地热井施工技术

总结了内蒙古哈素海旅游景区内一眼地热井的施工经验。该井完钻井深2232.59m,使用石油30型钻机施工,回转正循环三牙轮钻头全面钻进,配合PDC钻头取心钻进工艺。三开井身结构,80目包网缠丝滤水管。成井后水温、出水量均满足设计要求。同时介绍PDC钻头泥包的判断及预防措施。

浅谈三牙轮钻头井下判断与处理

牙轮钻头在使用过程中主要是根据使用时间来分析判断钻头在井下工作情况,钻进时稍有疏忽会发生掉大量有镶齿、牙轮尖端和牙轮整体的事故。浅谈三牙轮钻头先期损坏的原因、三牙轮钻头工作异常的起因及三牙轮钻头井下工况判断,防止牙轮钻头事故的发生。

牙轮钻头耐高温扁平橡胶密封性能研究与应用

牙轮轴承常用金属密封不仅对振动敏感、密封力不足,而且制造成本高,占用空间大,密封件受力和变形不均匀。为此,研制了一种密封性能好且寿命长的新型高温牙轮钻头扁平橡胶密封圈。通过结构方案设计与HNBR、NBR两种材料的性能分析,以及HNBR本构参数的研究与确定,建立了密封圈三维瞬态热力耦合分析有限元模型,基于此模型对新型密封圈和O形圈的密封性能展开了数值模拟对比研究,将新型密封圈进行了现场应用并分析了使用效果。研究结果表明:在高温高转速工况下,新型橡胶密封圈较O形圈工作寿命更长;现场使用过的密封圈无严重损伤,仍可继续使用。研究结果可以为牙轮钻头高温密封件的设计及应用提供新思路。

回转钻机钻孔灌注桩一机双头施工技术分析

在沿海地区,由于地质特殊,通常采用泥浆护壁钻孔灌注桩进行施工,阐述钻孔灌注桩一种新型的多牙轮钻头成孔一机双头的施工工艺原理,再对其施工的技术要点进行详细的分析,可为同类工程提供借鉴。

矿用三牙轮钻头浮动套磨损仿真分析与验证

为延长矿用三牙轮钻头使用寿命,探究其浮动轴承浮动套最易损坏位置和最大变形位置,首先对矿用三牙轮钻头进行力学分析,建立钻头的仿真模型,然后对浮动套受力情况进行仿真。仿真结果表明:浮动套在运转过程中,最易损坏位置为边缘处,最大变形位置为开口处,与实际情况相符。该研究为带浮动轴承的矿用三牙轮钻头的研发和浮动套内外间隙比的优化设计提供了参考。