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题名锥形PDC齿犁切破岩受力试验研究
被引量：23
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作者
孙源秀
邹德永
侯绪田
豆宁辉
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《石油机械》
北大核心
2014年第9期23-26,共4页
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基金
国家科技重大专项"中东富油气区复杂地层井筒关键技术"(2011ZX05031-004)
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文摘
鉴于锥形PDC齿的相关理论与技术研究尚处于起步阶段,国内还未见相关研究报道的现状,设计了锥形PDC齿,通过单齿破岩试验分析了锥顶直径、切削角、吃入深度和岩石硬度等主要参数对锥形PDC齿受力的影响,同时将锥形PDC齿受力与常规PDC齿进行了对比。分析结果表明,在相同的吃入深度下,锥形PDC齿所受的轴向力和切向力均随锥顶直径的增大而增大,说明锥形齿越尖锐,吃入岩石的能力越强;在钻进花岗岩、大理岩和石灰岩时,切削角为15°时的轴向力最小,吃入岩石能力最强;在吃入深度相同的情况下,锥形PDC齿所受轴向力和切向力都小于常规PDC齿,锥形PDC齿的破岩方式为犁切破岩。研究成果对研制高效破碎硬地层的新型PDC钻头具有一定的指导意义。
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关键词
锥形PDC齿
犁切破岩
切削角
锥顶直径
吃入深度
岩石硬度
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Keywords
conical PDC cutter
plow-breaking
cutting angle
diameter of conical cutter vertex
biting depth
rock hardness
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名新型非平面齿破岩规律研究
被引量：2
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作者
刘畅
杨迎新
姚建林
黄奎林
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机构
西南石油大学机电工程学院
川庆钻探工程有限公司钻采工程研究院
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出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期428-436,455,共10页
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基金
博士后面上基金(2019M653479)
中国石油-西南石油大学创新联合体科技合作项目(2020CX040000)。
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文摘
为了提高聚晶金刚石复合片(PDC)切削齿的破岩性能,设计了一种新型非平面齿,建立了该齿的破岩仿真模型,研究了新型非平面齿的脊长、脊倾角、斜角、切削深度和前倾角对其破岩规律的影响,结果表明:新型非平面齿的内切削刃使岩石产生体积破碎,其破岩效率高于屋脊齿;新型非平面齿的破岩比功和切削力随着脊长的增加呈现出先增大后趋近不变的趋势;新型非平面齿的切削力和破岩比功随脊倾角的增大而增大;新型非平面齿的破岩比功和切削力随斜角的增大而减小,考虑到齿刃的寿命,斜角应取10°~20°;新型非平面齿的破岩比功随吃入深度的增大而减小,最优吃入深度应大于其脊长;新型非平面齿的切向力和破岩比功随前倾角的增大呈现先减小后增大的趋势,最优前倾角是15°。
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关键词
新型非平面齿
破岩比功
破岩效率
吃入深度
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Keywords
the new non planar cutter
rock breaking specific energy
rock breaking efficiency
cutting depth
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分类号
TE243
[石油与天然气工程—油气井工程]
TE921
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题名水平井压裂用桥塞锚定套管力学性能研究
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作者
黄亮
郭锐锋
吴春洪
陈志航
王子健
李伟
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机构
中国石油化工集团有限公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室
中国石油化工股份有限公司西北油田分公司
中石化江汉石油工程有限公司井下测试公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2023年第2期101-107,共7页
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基金
中国石油化工集团有限公司科研项目“顺北一区5号断裂带提质提速钻完井技术研究”。
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文摘
针对常规卡瓦式桥塞在锚定过程中对套管的过度损伤问题,提出并设计了一种镶齿卡瓦桥塞,采用弹性力学厚壁筒理论及有限元方法,计算了套管抗内压强度、周向应变和周向伸长量,分析了桥塞锚定后卡瓦牙与套管内壁之间的接触应力以及吃入深度。分析结果表明:整个桥塞其余部件的应力水平都比较低,上卡瓦牙高侧产生了很大应力,达到硬质合金强度值;坐封后下卡瓦的第一排牙产生极大应力,下卡瓦牙周向均匀接触于套管内壁面,可有效坐封桥塞,且镶齿对套管表面应力影响较小。根据镶齿卡瓦进行了锚定套管的试验研究,试验模拟坐封后,卡瓦承压能力和坐封功能均较稳定,证明合金卡瓦结构设计合理。研究结果可为连续管钻水平井镶齿卡瓦桥塞的优化设计和推广使用提供理论和试验数据。
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关键词
水平井压裂
镶齿桥塞
卡瓦
应力
吃入深度
试验研究
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Keywords
horizontal well fracturing
inserted-tooth bridge plug
slip
stress
penetration depth
experimental study
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分类号
TE938
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名基于黏滑振动机理研究的钻头自适应限位齿结构设计
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作者
贺振国
石李保
聂红芳
孔璐琳
冯剑
曲兆峰
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机构
中国石油勘探开发研究院
中国石油大学(华东)石油工程学院
中国石油国际勘探开发有限公司
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出处
《石油科技论坛》
2022年第2期119-126,共8页
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基金
中国石油勘探开发研究院项目“钻柱系统粘滑振动机理与钻头自适应限位齿控制单元研究”(编号:2017ycq13)
中国石油国际勘探开发有限公司项目“复杂结构井钻完井技术研究与支持”(编号:CNPCIC-HSI8TS01B-WO2)。
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文摘
乍得某盆地基岩潜山地层主要由花岗岩构成,岩石研磨性强、可钻性差,使钻头黏滑振动现象成为制约安全钻井与高效开发的主要不利因素之一,亟待开展黏滑振动机理与解决对策研究。本章采用有限元模拟与室内实验等研究手段,以钻头单齿微观动态破岩过程为切入点,模拟分析了钻压、吃入深度对钻齿切削效率的影响,揭示了钻齿吃入深度过大影响钻具扭转、塑性—脆性破碎形式转变、岩石破碎动态平衡打破的黏滑振动发生机理,并估算得到不同岩性地层的吃入深度推荐范围。据此创新设计了自适应限位齿控制单元,通过数值模拟方法对其结构参数进行优化改进。加工样机后进行结构力学运动性能的室内台架压载测试,测试发现,加载时限位块能够有效抵抗模拟钻压而缓慢压入,卸载后又能相对快速地伸出本体,基本实现本结构的设计目的,即自适应地控制钻头切削齿有效吃深,降低黏滑振动发生概率,保护钻头钻柱,减少起下钻频次与降低失稳断裂风险,为钻井提速增效与高效开发深部复杂地层资源提供技术支撑。
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关键词
黏滑振动
吃入深度
自适应限位齿
结构设计
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Keywords
stick-slip vibration
depth of cut
auto-response controller
structure design
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分类号
TE21
[石油与天然气工程—油气井工程]
TE921
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题名孕镶工具切削元件吃入深度
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作者
章兼植
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机构
桂林矿产地质研究院
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出处
《珠宝科技》
2004年第5期30-35,共6页
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文摘
对于孕镶工具 ,有诸多因素对其性能的发挥起着作用。诸多因素的作用不是孤立的 ,而是相互联系的 ,应存在着一个作用的关联点——“吃入深度”。文章介绍了和评论了一些吃入深度的计算公式 ,导出了新的算式。
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关键词
金刚石工具
孕镶
工作颗粒数
等效切削刃数
吃入深度
比功
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Keywords
diamond tools
pregnant setting
amount of working grit
amount of equivalent cutting edges
biting depth
specific power
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分类号
TS933
[轻工技术与工程]
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题名对锯片“最优转速”现象的思考
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作者
章兼植
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机构
矿产地质研究院
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出处
《工业金刚石》
1999年第4期49-58,共10页
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文摘
国内外在进行金刚石圆锯片寿命与圆周速度的关系试验时，均发现了寿命曲线存在最高点，在解释这种现象时，提出了最佳圆周速度这个观念，似乎是圆周速度在控制着寿命，作者认为应该是与金刚石最佳吃入深度有关的因素在起作用，而圆周速度仅是影响吃入深度的诸多因素之一，依据“最佳吃入深度”这一观念，文中对盈锒金刚石工具的设计和使用各参数通过最佳吃入深度对工具寿命最高点的位置和值及对功耗的影响作了分析和推断。
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关键词
最佳吃入深度
容屑比门槛植
平均出刃值
可工作高度
自然失效
受力失效
金刚石圆锯片
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分类号
TU632
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名金刚石吃入岩石深度公式的理论推导及存在问题探讨
被引量：1
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作者
王智慧
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机构
中国有色金属工业总公司矿产地质研究院试验厂
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出处
《石材》
2000年第4期30-32,共3页
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文摘
一、问题的提出 在孕镶金刚石切削工具的设计中,经常会遇到这样一个问题:甲地用得好的工具,在乙地(工具直径、转速、切深,被切削岩石等参数与甲地不同)是否也用得好呢?如何以较低的成本验证所设计配方的好坏?换句话说,连接甲、乙两地不同工况的桥梁参数是什么?一般的观点是:以孕镶金刚石切削工具回转线速度作为连接两种不同工况的桥梁参数。它的最大优点是应用起来简单、方便。并且,在特定条件下,两种不同工况所获得的工具性能(寿命、效率等)基本上相似。然而在实践中经常遇到:用同一种配方制成的工具,尽管线速度保持不变,如果工具直径、切深等参数发生变化时。
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关键词
切削工具
金刚石吃入岩石深度
容屑比
钻头
锯片
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分类号
TU564
[建筑科学—建筑技术科学]
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