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用于砾石夹层钻进的新型PDC钻头的研制与使用 被引量:15
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作者 李天明 李大佛 +2 位作者 陈洪俊 雷艳 刘红旗 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2006年第8期57-60,63,共5页
无压浸渍工艺生产的PDC石油钻头钻遇砾石夹层不适应。根据砾石夹层砾石坚硬、软硬互层、非均质、研磨性强的特点,研究了新型PDC钻头,在钻头结构上主要采取外抛内锥带辅助切削齿的结构形式,在复合片上主要采用非平面结合方式,即采用双向... 无压浸渍工艺生产的PDC石油钻头钻遇砾石夹层不适应。根据砾石夹层砾石坚硬、软硬互层、非均质、研磨性强的特点,研究了新型PDC钻头,在钻头结构上主要采取外抛内锥带辅助切削齿的结构形式,在复合片上主要采用非平面结合方式,即采用双向多条直槽非平面结合。按此方案设计与生产了3只钻头,分别在3口井试用,直接钻穿砾石夹层馆陶组地层井段,钻井效率提高26%,突破了砾石夹层钻进不能使用PDC钻头的禁区。 展开更多
关键词 砾石夹层 PDC钻头 辅助切削齿 非平面结合方式
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月球钻探取心特种钻头研制与试验 被引量:8
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作者 李大佛 雷艳 许少宁 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2013年第2期1-6,共6页
对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头... 对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头。基于PDC钻头的碎岩机理,对钻头的负前角、旁通角、出露高度、钻头保径和PDC切削齿的钎焊工艺分别进行了设计,并对钻杆和钻头装配体在钻进过程中的受力过程进行有限元分析。最后,采用所设计的特种取心PDC钻头进行岩石干钻试验,试验结果表明,该钻头能钻进可钻性级别小于或等于6级的岩石,能满足月球钻探需要。 展开更多
关键词 特种钻头 钻孔取样 月壤 硬质团块
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月球钻探取心特种钻头研制与试验 被引量:5
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作者 李大佛 雷艳 许少宁 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期167-173,共7页
对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块.为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头.基... 对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块.为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头.基于PDC钻头的碎岩机理,对钻头的负前角、旁通角、出露高度、钻头保径和PDC切削齿的钎焊工艺分别进行了设计,并对钻杆和钻头装配体在钻进过程中的受力过程进行有限元分析.最后,采用所设计的特种取心PDC钻头进行岩石干钻试验,试验结果表明该钻头能钻进可钻性级别小于或等于六级的岩石,能满足月球钻探需要. 展开更多
关键词 特种钻头 钻孔取样 月壤 硬质团块 工程地质
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月球钻孔取心机具研制与试验 被引量:3
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作者 李大佛 雷艳 许少宁 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2015年第2期1-7,共7页
对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。我国探月工程三期的核心任务是实现月球钻探取样和返回,并明确... 对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。我国探月工程三期的核心任务是实现月球钻探取样和返回,并明确要采用钻孔取样方式来获取能保持原始层理结构的较深层月壤样品。月表处于无水、高真空、微重力、日夜温差悬殊的极端环境,因此月球钻探取样采用的钻孔取心机具应结构简单,以减少钻进故障几率和拓宽对所钻月壤层的适应性。针对模拟月壤,分别对传统钻孔取心钻具、孔内取心钻具、孔外取心钻具、软袋翻转取心钻具、内外管联合(内管、外管)取心钻具进行了试验研究。试验研究结果表明,内外管联合取心钻具能更好地满足我国月球钻探取样返回的要求。 展开更多
关键词 月球钻孔取心 钻孔取心机具 钻孔取样 月壤 硬质团块
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月球钻孔取心机具试验与钻进规程 被引量:1
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作者 李大佛 殷参 +2 位作者 雷艳 许少宁 谭松成 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1611-1618,共8页
我国探月工程第3期工程的核心任务是实现月球钻探取样和返回,明确采用钻取方式获取深2m的月壤样品.针对月表极端钻进环境,提出一种内外管联合取心螺旋钻具,即内管软袋提拉取心,外管螺旋集输取心.模拟月壤钻进试验结果表明,该取心钻具能... 我国探月工程第3期工程的核心任务是实现月球钻探取样和返回,明确采用钻取方式获取深2m的月壤样品.针对月表极端钻进环境,提出一种内外管联合取心螺旋钻具,即内管软袋提拉取心,外管螺旋集输取心.模拟月壤钻进试验结果表明,该取心钻具能实现有效钻进可靠取心,特别适合小于0.6m浅层模拟月壤钻取.试验研究了钻进规程对模拟月壤取心率和钻进功耗的影响规律,得出了钻进转速、进给速度值域与功率值域的关联性,对月球环境下取心钻具研制和钻进规程制定具有实际工程应用价值. 展开更多
关键词 取心钻具 取心试验 钻进规程 模拟月壤 钻探.
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低温电铸孕镶脉冲钻头及其水力性能数值模拟
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作者 李大佛 龙新平 +5 位作者 李天明 陈洪俊 雷艳 刘红旗 许少宁 杨雪龙 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期598-604,共7页
对于特别坚硬、研磨性强、互层频繁、含有石英和砾石夹层的地层,PDC钻头无法钻进,机械钻速较低,且破坏形式磨损快,复合片容易破裂,因此寿命很低.而牙轮钻头钻进也因为该类地层坚硬等缘故,钻进效率很低,并容易造成孔内掉牙轮等事故出现.... 对于特别坚硬、研磨性强、互层频繁、含有石英和砾石夹层的地层,PDC钻头无法钻进,机械钻速较低,且破坏形式磨损快,复合片容易破裂,因此寿命很低.而牙轮钻头钻进也因为该类地层坚硬等缘故,钻进效率很低,并容易造成孔内掉牙轮等事故出现.针对这种问题,研制了一种低温电铸孕镶脉冲石油钻头,对钻头的流场进行了数值模拟.该钻头在现场的应用表明,它具有寿命长、机械钻速高的特点. 展开更多
关键词 孕镶钻头 射流 脉冲 数值模拟
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