龙凤山气田中基性火山岩钻井提速提效技术 被引量：2

1

作者 黄乘升 《工业技术创新》 2020年第5期125-131,共7页

针对龙凤山气田下部火石岭组中基性火山岩储层钻井机械钻速慢、钻井周期长的难题,开展钻井提速提效技术研究。对金刚石复合片(PDC)钻头复合片侧倾角、钻头出露高度、钻压设定及测定方法等进行调整,形成优化的岩石可钻性级值评价方案;结... 针对龙凤山气田下部火石岭组中基性火山岩储层钻井机械钻速慢、钻井周期长的难题,开展钻井提速提效技术研究。对金刚石复合片(PDC)钻头复合片侧倾角、钻头出露高度、钻压设定及测定方法等进行调整,形成优化的岩石可钻性级值评价方案;结合工区工程地质条件、岩石破碎机理和破岩钻头应用特点,对原有钻井技术的适应性进行评价,形成适用于火山岩储层的、钻头和螺杆性能适合各个井段的钻井提速提效技术。在以滑动钻进为主的井段,采用牙轮—PDC混合钻头,在以滚动钻进为主的井段,采用PDC钻头,并配套等应力螺杆进行钻井提速。技术应用后,单只钻头平均进尺提高35.11%,机械钻速提高25.35%。 展开更多

关键词 龙凤山气田 火山岩 岩石可钻性级值 钻井提速提效 金刚石复合片(pdc) 钻头平均进尺

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钻采业用复合片(PDC)和聚晶(PCD)的最新进展 被引量：1

2

作者 方啸虎 刘瑞平 温简杰 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2009年第S1期9-16,共8页

金刚石复合片(PDC)和聚晶(PCD)是金刚石产品的重要分支。在分析国内外资料基础上,提出提高其产品质量的主要方法,采取各种措施完善PDC性能,探讨了提高钻采业用复合材料工具(PDC、PCD、DEI、TSP)质量的有效途径及前景。

关键词 金刚石复合片(pdc) 聚晶金刚石(PCD) 钻采业 提高质量

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温度对不同外形PDC切削齿性能的影响 被引量：1

3

作者 张素慧 王传留 戴勇波 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期240-245,共6页

为了探究不同温度下PDC切削齿性能,以适应不同的钎焊温度,并合理选用外形来提高效率,从影响金刚石复合片(PDC)质量的主要参数:耐磨性、磨削时间、平稳性、抗冲击韧性等出发,对不同厂家、不同外形的PDC在受热前后的性能进行试验,同时比... 为了探究不同温度下PDC切削齿性能,以适应不同的钎焊温度,并合理选用外形来提高效率,从影响金刚石复合片(PDC)质量的主要参数:耐磨性、磨削时间、平稳性、抗冲击韧性等出发,对不同厂家、不同外形的PDC在受热前后的性能进行试验,同时比较了平面片、微弧片和弧面片性能上的差异。结果表明:随着温度的升高,磨耗比呈现出降低的趋势;加热到750℃后,PDC磨耗比降低约30%~50%,磨削时间增加,进尺变慢;当温度达到800℃时,磨耗比小于10万,冲击功小于100 J;PDC切削齿对温度的敏感度不同,可根据不同温度下的性能对其分级,以满足不同的钎焊温度的焊接;对于不同外形的PDC,平面片磨削时间短,磨削效率高,而微弧片和弧面片磨耗比略低,磨削时间长,但冲击韧性大大提高。因此,在制造PDC钻头的过程中合理选择PDC形状,并将不同性能的PDC用于钻头的不同部位,能够有效提高PDC钻头的寿命。 展开更多

关键词 金刚石复合片(pdc) 钎焊温度 外形 性能

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金刚石层厚度对复合片(PDC)残余应力的影响 被引量：12

4

作者 徐国平 陈启武 +1 位作者 尹志民 徐根 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期24-30,共7页

通过X射线应力测试和有限元分析相结合的方法,研究了金刚石层厚度对聚晶金刚石复合片(PDC)残余应力的影响,并根据实验测试结果推导出了PDC表面中心与边缘的应力随金刚石层厚度变化的关系式。随着金刚石层厚度由0.5 mm增加到2.0 mm,PDC... 通过X射线应力测试和有限元分析相结合的方法,研究了金刚石层厚度对聚晶金刚石复合片(PDC)残余应力的影响,并根据实验测试结果推导出了PDC表面中心与边缘的应力随金刚石层厚度变化的关系式。随着金刚石层厚度由0.5 mm增加到2.0 mm,PDC表面中心的压应力从1800 MPa下降至700 MPa左右,而边缘部分的应力逐渐由压应力转为拉应力。金刚石层加厚虽然对边缘部分的最大拉应力影响不大,但使PDC边缘拉应力区宽度由0.76 mm增加到了2.85 mm。金刚石层厚度的增加还使得PDC边缘界面附近y方向的最大拉应力和位于界面边缘处的最大剪应力显著加大,这是金刚石层较厚的PDC界面容易产生裂纹的主要原因。 展开更多

关键词 金刚石层厚度 聚晶金刚石复合片(pdc) 残余应力

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圆弧锯形仿生PDC齿的破岩机理及钻头钻进分析

5

作者 吴泽兵 袁若飞 +3 位作者 张文溪 刘家乐 胡诗尧 姜雯 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第24期10280-10286,共7页

为进一步提升聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond composite, PDC)钻头在深部硬地层的钻井性能,抑制黏滞滑动现象的发生,以鼹鼠爪趾为原型,在仿生相似原理和锯形齿结构基础上提出一种圆弧锯形仿生齿。基于弹塑性力学和有限元非... 为进一步提升聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond composite, PDC)钻头在深部硬地层的钻井性能,抑制黏滞滑动现象的发生,以鼹鼠爪趾为原型,在仿生相似原理和锯形齿结构基础上提出一种圆弧锯形仿生齿。基于弹塑性力学和有限元非线性动力学理论建立了切削齿、钻头破岩的仿真模型,对比锯形齿与圆弧锯形齿的破岩过程,并对比了布置两种齿形钻头的整体钻进过程。结果表明:圆弧锯形齿破碎岩石主要以犁削和铲削为主,能够将载荷集中一点,更容易达到岩石的屈服极限,同时使岩石受拉应力更容易破碎,相比锯形齿所受切削力减小15.8%,效率更高。使用圆弧锯形仿生PDC齿的钻头破岩量更大,进尺提升明显,所受扭矩更小,能有效解决钻头的黏滞滑动。研究结果对国内高性能钻头的设计具有重要参考价值。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片(pdc)钻头 仿生 仿真 有限元 破岩

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聚晶金刚石复合片残余热应力的影响因素 被引量：5

6

作者 罗德 张菁 +2 位作者 黎明发 孙振亚 范端 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期67-70,共4页

残余热应力是影响聚晶金刚石复合片(PDC)性能好坏的最重要因素之一。考虑聚晶金刚石层(PCD)与硬质合金层厚度比以及PDC压制过程中烧结温度的波动对聚晶金刚石复合片残余热应力的影响,在ANSYS中建立PDC模型,运用热-结耦合法分析PDC的残... 残余热应力是影响聚晶金刚石复合片(PDC)性能好坏的最重要因素之一。考虑聚晶金刚石层(PCD)与硬质合金层厚度比以及PDC压制过程中烧结温度的波动对聚晶金刚石复合片残余热应力的影响,在ANSYS中建立PDC模型,运用热-结耦合法分析PDC的残余热应力。计算表明,随着PCD层与硬质合金层厚度比由0.067增加到0.333,PCD层表面中心的压应力由1.61 GPa降低到380 MPa,PCD层最大径向压应力由1.61 GPa降低1.03 GPa左右,而PCD层边缘靠近界面附近最大轴向拉应力逐渐增大;随着PDC压制过程中烧结温度由1 000℃升高到1 500℃,PCD层的最大径向压应力、最大轴向拉应力以及最大剪应力等均逐渐增大。认为,在研究PDC合成新工艺过程中,应在保证PDC使用寿命的前提下尽量降低PCD层与硬质合金层厚度比;必须尽量切断原材料以及人为操作对温度的影响。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片(pdc) 烧结温度 残余热应力

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智能仿生PDC钻头的破岩数值模拟 被引量：1

7

作者 吴泽兵 袁若飞 +1 位作者 张文溪 黄俊杰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第16期6870-6880,共11页

为解决普通孕镶金刚石钻头(普通钻头)破岩效率低、钻进不稳定、不耐磨以及不能根据地层选择合适形态破岩等问题,结合仿生原理和非平面结构设计了新型聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)齿和钻头底唇面,提出一种在... 为解决普通孕镶金刚石钻头(普通钻头)破岩效率低、钻进不稳定、不耐磨以及不能根据地层选择合适形态破岩等问题,结合仿生原理和非平面结构设计了新型聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)齿和钻头底唇面,提出一种在钻头底唇面安装传感器进行岩性识别,可选择合适形态破岩的智能仿生PDC钻头(智能钻头)。利用机器学习,基于现场钻井数据对岩石性质进行分类。分析了智能钻头切削结构针对软中硬地层和硬地层具有两种工作形态,基于建立的切削模型和岩石失效准则,对智能钻头和普通钻头的破岩过程进行数值模拟对比,结果表明:机器学习的加权KNN(K-nearest neighbor)算法可很好避免样本重叠问题,可精确对岩石性质分类,其训练模型可提供给传感器进行岩性识别。破碎砂岩时,智能钻头经传感器调节将具有PDC齿的底唇面和仿生底唇面保持同一高度破岩,对比普通钻头,其破岩比能和切削力明显更小,表明其效率更高、切削更稳定;破碎花岗岩时,智能钻头经传感器调节将具有PDC齿的底唇面下放破岩,其破岩效率明显高于普通钻头,也更稳定。研究成果对石油钻井设备智能化发展有重要意义。 展开更多

关键词 仿生 非平面结构 机器学习 智能 聚晶金刚石复合片(pdc)钻头

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碳化钨粉末对聚晶金刚石复合片钻头胎体组织与力学性能的影响 被引量：5

8

作者 谢焕文 刘辛 +1 位作者 胡可 蔡一湘 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1235-1243,共9页

以铸造碳化钨粉末混合镍粉作为骨架粉末,采用无压浸渍工艺制备了聚晶金刚石复合片(PDC)钻头胎体材料。研究了碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数对PDC钻头胎体的微观组织和力学性能的影响。结果表明,碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数是... 以铸造碳化钨粉末混合镍粉作为骨架粉末,采用无压浸渍工艺制备了聚晶金刚石复合片(PDC)钻头胎体材料。研究了碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数对PDC钻头胎体的微观组织和力学性能的影响。结果表明,碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数是影响胎体微观组织和力学性能的重要因素。与破碎碳化钨相比,粉末粒度适中的球形碳化钨作为骨架制备的胎体组织更均匀、更致密,胎体的力学性能明显提高。采用150～180μm的球形碳化钨混合13wt%的镍粉作为骨架粉末制备的胎体力学性能优于石油天然气行业标准SY/T 5217—2000,其硬度、冲击韧性和抗弯强度分别为HRC 34、6.7J/cm^2和820MPa。 展开更多

关键词 球形铸造碳化钨 无压浸渍 聚晶金刚石复合片(pdc)钻头 胎体 骨架 力学性能

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超高压-高温复合PDC制备过程中硬质合金基体显微组织结构和性能的变化 被引量：4

9

作者 彭玉柏 《硬质合金》 CAS 2020年第5期345-349,共5页

本文以WC-13%Co硬质合金基体为研究对象,采用PDC合成方法对该合金基体进行了超高压-高温处理,重点研究了超高压-高温处理前后硬质合金基体的显微组织结构和性能的变化,并对处理后界面处硬质合金基体的WC晶粒异常长大、硬质合金基体中钴... 本文以WC-13%Co硬质合金基体为研究对象,采用PDC合成方法对该合金基体进行了超高压-高温处理,重点研究了超高压-高温处理前后硬质合金基体的显微组织结构和性能的变化,并对处理后界面处硬质合金基体的WC晶粒异常长大、硬质合金基体中钴相梯度的形成进行了详细分析。结果表明:超高压-高温处理前后,硬质合金基体由均质材料变为钴相梯度材料,硬度也呈梯度变化,且界面处存在WC晶粒异常长大行为;复合处理后硬质合金基体性能发生变化的主要原因是钴相的迁移和快速冷却。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片(pdc) 硬质合金基体 超高压-高温处理 界面 显微组织 性能

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聚晶金刚石复合片界面微观结构对性能的影响 被引量：3

10

作者 赵东鹏 耿菖健 方海江 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第1期76-80,共5页

以硬质合金基体及优选的主晶为25μm的金刚石颗粒为原料,在2种工艺下用国产铰链式六面顶压机高温高压制备聚晶金刚石复合片(PDC),研究PDC界面处微观结构对其性能的影响。结果表明:工艺1制备的PDC界面处存在类树枝状枝晶金属池,其是硬质... 以硬质合金基体及优选的主晶为25μm的金刚石颗粒为原料,在2种工艺下用国产铰链式六面顶压机高温高压制备聚晶金刚石复合片(PDC),研究PDC界面处微观结构对其性能的影响。结果表明:工艺1制备的PDC界面处存在类树枝状枝晶金属池,其是硬质合金中的金属元素向聚晶金刚石层方向迁移形成的,主要元素为C、W、Co;而工艺2制备的PDC中不存在此类现象。工艺1制备的PDC的耐热温度为870℃,抗冲击等级为32,磨口面积为5.860 mm^(2);工艺2制备的PDC的耐热温度为920℃,抗冲击等级为45,磨口面积为5.166 mm^(2)。工艺2制备的PDC相对于工艺1制备的PDC,其耐热温度、抗冲击性能和耐磨性能分别提高50℃、40.6%和11.8%。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片(pdc) 金属池 耐热温度 抗冲击性 耐磨性

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“璇玑”系统钻头选型研究

11

作者 田文 《现代制造技术与装备》 2023年第5期102-104,共3页

“璇玑”系统是中海油服自研旋转导向及随钻测井系统,目前已经完成1000口井的作业。为了使“璇玑”系统保持竞争力并得到进一步推广,“璇玑”系统配接的钻头选型至关重要。基于“璇玑”系统导向工具的结构特征和导向机理,阐述钻头选型... “璇玑”系统是中海油服自研旋转导向及随钻测井系统,目前已经完成1000口井的作业。为了使“璇玑”系统保持竞争力并得到进一步推广,“璇玑”系统配接的钻头选型至关重要。基于“璇玑”系统导向工具的结构特征和导向机理,阐述钻头选型的原则和方法,从“璇玑”系统应用角度提出适合该系统应用的钻头选型方法,并通过实钻实验分析得到钻头选型的特征参数,从而总结出“璇玑”系统在钻头选型方面的原则,可为“璇玑”系统推广应用提供技术参考和理论依据。 展开更多

关键词 旋转导向系统 纵横弯曲连续梁理论 聚晶金刚石复合片(pdc)钻头 机械钻速

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优化设计在PDC残余热应力计算中的应用

12

作者 张菁 黎明发 +2 位作者 孙振亚 范端 吴波 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2011年第5期750-753,共4页

残余热应力是影响聚晶金刚石复合片(PDC)性能的最重要因素之一。应用ANSYS的APDL建立聚晶金刚石PDC的参数模型,用热-结耦合法分析PDC的残余热应力。分别考虑PDC厚度比和径厚比对PDC中残余应力的影响并做了优化分析,提出了PDC残余应力计... 残余热应力是影响聚晶金刚石复合片(PDC)性能的最重要因素之一。应用ANSYS的APDL建立聚晶金刚石PDC的参数模型,用热-结耦合法分析PDC的残余热应力。分别考虑PDC厚度比和径厚比对PDC中残余应力的影响并做了优化分析,提出了PDC残余应力计算公式,为PDC的合理设计提出了可借鉴的思路。 展开更多

关键词 APDL 优化设计 聚晶金刚石复合片(pdc) 残余热应力

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PCD木工刀具电火花加工工艺参数优化

13

作者 邓福铭 王涵 +4 位作者 刘嘉霖 张子俊 杨雪峰 闫晓 卢学军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第4期37-43,共7页

考察脉宽t ON、峰值电流I IP、脉冲间隙调整MA、脉冲间隙t OFF对PDC加工精度和加工效率的影响.通过正交试验确定其最佳电加工工艺参数为:t ON 2μs、I IP 10 A、MA 1倍和t OFF 4μs,其加工时间为458 s;加工后YG层的表面粗糙度R a1为1.04... 考察脉宽t ON、峰值电流I IP、脉冲间隙调整MA、脉冲间隙t OFF对PDC加工精度和加工效率的影响.通过正交试验确定其最佳电加工工艺参数为:t ON 2μs、I IP 10 A、MA 1倍和t OFF 4μs,其加工时间为458 s;加工后YG层的表面粗糙度R a1为1.04μm,PCD层的表面粗糙度R a2为0.59μm.在此基础上,通过单因素试验和分割试验进一步考察PIKADEN高压脉冲控制P P和高压辅助电源H P对电加工精度和效率的影响.结果发现:当P P设定为11、H P设定为013,即追加1.5 A高压辅助电流时,PDC的最佳电加工工艺参数为:t ON 4μs、I IP 10 A、MA 1倍和t OFF 4μs,其加工时间最短,为130 s;加工精度较高,加工后YG层的R a1为1.30μm、PCD层的R a2为0.56μm.与正交试验确立的最佳工艺参数相比,其加工精度相差不大,但加工效率提高了3.5倍. 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片(pdc) 电火花加工(EDM) 放电参数 表面粗糙度 加工效率

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浅析PDC切磨工具的研制

14

作者 鄂洪儒 宋伟 李鸿程 《工业金刚石》 2010年第3期17-21,共5页

本文对PDC切磨工具研制现状进行了综合评述，阐述了焊接加热方式、刃磨工艺等对PDC工具质量的影响，并分析了工具失效原因及对策。

关键词 金刚石复合片pdc 切磨工具

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全断面复合片PDC钻头在印尼Jatigede水电站大坝帷幕灌浆工程中的应用

15

作者 史青松 《四川水力发电》 2011年第4期43-44,74,共3页

结合在印尼JATIGEDE水电站大坝帷幕灌浆施工造孔中进行的钻头选择试验,通过对小口径牙轮钻头、金刚石牙轮破心钻头及全断面金刚石复合片PDC钻头的技术及经济等方面的比较和分析,提出了全断面金刚石复合片PDC钻头相对于其他两种钻头的优... 结合在印尼JATIGEDE水电站大坝帷幕灌浆施工造孔中进行的钻头选择试验,通过对小口径牙轮钻头、金刚石牙轮破心钻头及全断面金刚石复合片PDC钻头的技术及经济等方面的比较和分析,提出了全断面金刚石复合片PDC钻头相对于其他两种钻头的优越性,具有一定的借鉴和指导意义。 展开更多

关键词 全断面金刚石复合片pdc钻头 大坝帷幕灌浆 比较和分析 Jatigede水电站

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