高温高压下钻头破岩及磨损规律研究

在高温及高压下,岩层的塑性和硬度增大,破碎方式也有相应的变化。之前在常温常压下容易破裂的岩层,在深井条件下则塑性较大,不容易破碎。因此,利用“20MN伺服控制高温高压岩体三轴实验机”及钻进控制系统,在不同的大尺寸岩石上采取不一样的钻压和转速来完成正交试验,进而测试了不同破岩参数下的钻进速度和扭矩,详细地探究了200℃高温及三轴应力情况下岩石的切削规律以及岩石的磨损规律,得到了100MPa(等于井下4000m)时岩石在每一个温度下的切削破碎规律。研究结果表明:在同一温度与转速情况下,切削速度随着钻压的增加而显著加快,在同一温度与钻压情况下,切削速度随着转速加快而大幅度加快;单位破岩能耗随着转速的变慢而降低,随着钻压的变小而增大,与常规下的切削破碎规律具有相似性;在相同转速状况下,随着围压的加大,破碎砂岩所需的负荷也相应提高;基于对钻头破岩过程中破岩规律和磨损规律的分析,得到200℃高温及高压条件对钻头的破岩规律及磨损规律展的影响。

自修复微胶囊复合材料的研究进展

论述了复合材料在使用过程中常常出现磨损、腐蚀、断裂等损伤,致使表面或内部出现微裂纹,导致材料的使用寿命缩短甚至造成设备故障。学者们将自修复微胶囊掺入到水泥建材、金属防护涂层、沥青改性以及玻璃纤维等复合材料中,使其服役周期、自愈能力、热稳定性以及力学性能得到大幅度提升。对水泥建材类、金属防护涂层类、沥青改性类以及玻璃纤维类微胶囊复合材料的制备方法及作用机制进行了总结和评价,并对不同微胶囊复合材料的修复剂类型、性能特点以及研究方向进行比较,指出了微胶囊复合材料在耐低温、复配以及愈合速度等方面亟待解决的问题,以期为相关的未来研究提供参考价值。