螺旋曲面加工质量检测方法研究及应用

为了控制并提高螺旋曲面的加工质量,对其检测方法进行研究,提出了基于接触式数字化测量数据的加工误差分析方法。根据螺旋曲面结构特点,利用定制的夹具和十字测头,实现了其特征线的快速测量。建立了导程螺旋线、截形提取、加工误差等数值计算模型,重点解决了模型算法实现、数据载入及可视化等问题,保证了数据处理的效率和精度。针对某型号螺杆钻具的转子加工误差分析结果表明,该方法能够实现螺旋曲面加工质量的快速检测,具有一定的推广应用价值。

气动潜孔锤钎头破岩分析及工艺参数优选

为提高硬质地层气动潜孔锤的破岩效率和进尺能力,基于非线性接触动力学理论,运用ABAQUS软件建立了活塞-气动潜孔锤钎头-岩石(花岗岩)仿真模型,采用无反射边界条件,分析了冲击速度和回转速度对钎头冲击反力、侵入深度和破岩比功的影响,进而对工艺参数进行优选。分析结果表明:冲击反力峰值与冲击速度近似呈线性增加,回转速度对钎头冲击反力和钻头侵入岩石深度影响较小;钎头在冲击破岩过程中存在多次反弹,活塞第二次撞击钎头后,钎头侵入岩石深度达到最大;相同条件下,冲击回转钻进破岩速度比仅在钻压作用下回转剪切钻进速度提高3~5倍;破岩比功受冲击速度和回转速度影响较大,随着冲击速度的增加,破岩比功存在一个最优值,当钻压为25 kN时,最优工艺参数组合为冲击速度8 m/s,回转速度20 r/min。研究结果可为现场工程施工提供参考。

非开挖技术在大直径长距离管道铺设中的应用

文中分析了非开挖技术工作原理及其现场应用,对其施工管径、铺设长度、适应地层、作业优势和不足进行分析总结。分析表明,大直径长距离管道建设中合理搭配非开挖施工方法将有效缩短施工周期、降低施工成本,在地质条件稳定的前提下优先采用水平定向钻穿越,地质条件复杂、施工技术满足作业环境的情况下从穿越距离出发依次考虑顶管、直接铺管法和盾构。建议在直接铺管法的基础上结合智能制造,优化设备间歇式作业的不足。

螺杆钻具马达配合过盈参数设定分析

为了解决螺杆钻具工艺参数设计不准确的问题,开展马达配合过盈量合理设定研究。利用Abaqus软件进行环境温度模拟,研究定子衬套的热应力分布和位移变化规律。结合整机测试,分析过盈量对钻具机械性能的影响。通过马达配合过盈数据现场测试,研究橡胶收缩率与定子衬套尺寸之间的关系。研究结果表明:环境温度越高,定子衬套的热应力和形变位移就越大。橡胶材料属性、硫化工艺、车间环境温度都会导致定子橡胶收缩变形,影响马达配合过盈参数的设定。在满足马达密封性的前提下,定转子采用间隙配合方式时钻具的输出性能表现更好。

螺杆钻具的应用现状及未来进步趋势分析

随着钻井工程的快速进步,螺杆钻机也取得了很大的效果。现在国内自产的螺杆钻机在国内很多领域已经符合了中国钻井工程的相当多的需求,但依然还有很多不满足的地方。本文给出了一些国内螺杆钻具的底层进步情况,同时指出了国内螺杆钻机存在的问题。

连续油管注入头夹块力学分析及结构优化

基于弹性力学理论,提出了一种组合材料的连续油管注入头夹块结构。利用ABAQUS对比分析了常规和组合材料夹块在相同条件下的接触压力分布规律,并对组合材料夹块结构的端面倒圆角半径、环向倒圆角半径进行了优选。分析表明:组合材料夹块结构更加有效地将夹持力传递给连续油管,使得连续油管的接触压力提高且分布均匀,有效地提高了夹持的可靠性。

井下可控变径稳定器工作机理及力学探讨

石油钻井井下作业期间,保证施工安全是第一要务。本文从可控变径稳定器的工作机理出发,分析了关键部位的安全性,介绍了该稳定器常用的下部钻具组合,并结合实例探讨了应用效果。

多功能螺杆钻具性能测试系统研制

针对当前螺杆钻具测试不能真实反映其在井下运行性能的问题,通过对螺杆钻具井下性能影响因素分析,在常规螺杆钻具性能测试方法的基础上,采用正向测试方法,进行了模块化设计;设计出一种多功能、高效率的井下螺杆钻具性能测试系统;进一步提高了螺杆钻具检验评价的准确性,为螺杆钻具设计、钻进工艺参数优化等提供可靠的实验数据,确保钻井施工安全。