用随机过程分析方法研究牙轮钻头轴承载荷

关于牙轮钻头轴承载荷的研究,国内外都做过不少工作,已经取得了一定的成绩。但是,在钻头轴承的动载方面探讨的却比较少。对牙轮钻头轴承进行动载测试分析非常必要。最理想的情沉是在实际钻井情况下对钻头轴承的载荷进行测试。可是由于受到测试条件的限制,目前国内外对钻头轴承的研究工作大多数还是在实验台上进行的。 我们用现行实际生产的牙轮制成实验钻头,在实验台上开展对钻头轴承的动载测试,并采用随机过程的分析方法对钻头轴承载荷的测试曲线进行分析处理。 为了便于分析对比,我们从单牙铃单齿圈打钢井底作起,进而作单牙轮各种齿圈的组合打钢井底、单牙轮破岩、全钻头三牙轮破岩等各种情况,即从简单的情况作到接近实际的破碎岩古的情况。     

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为了满足油气勘探开发向纵深发展的需要，石油液动冲击回转钻井技术作为一种高效的硬地层钻井技术受到国内外科研工作的广泛关注。而其中性能优良的冲击器的设计与制造是该技术得以大面积推广的关键所在。章通过分析冲击器的工作状态，冲击参数动力学模型的建立及模型检验给现场提供了一套系统的冲击参数设计方法，为冲击器的设计和改进提供了可靠的依据。     

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随着油气田勘探开发向纵深发展，液动冲旋钻井技术钻硬地层的独特优点引起了广大科研工作者浓厚的兴趣。但是如何在恶劣的工作环境下提高冲击器的抗摩擦性能成为该技术大面积推广的一个技术难点。文章首先阐述了石油行业中常用的几种典型动密封结构形式，然后通过总结这些结构的优缺点，提出了一种利于提高冲击器使用寿命的新型密封结构。通过室内试验证实该密封结构性能可靠，价格低廉，对提高冲击器的使用寿命和现场推广有很大的帮助作用。     

牙轮钻头硬质合金齿承载能力的研究

<正> 由于钻进工作量的不断增加和钻井深度的加深,人们对岩石破碎工具的工作效率和寿命的要求大大提高了。在石油、天然气以及采矿工业中,在钻硬的和极硬的磨砺性岩层时,镶有硬质合金齿的牙轮钻头使用相当普遍。现在,在钻中硬甚至软岩层时,这种钻头也得到了广泛的应用。     

牙轮钻头机械钻速计算

本文介绍苏联现在使用的一种在计算机上进行牙轮钻头设计时采用的计算钻头机械钻速的模型,它建立在牙轮钻头结构参数和现场与实验资料统计的基础上,从单个牙齿吃入岩石的深度入手,进而研究与单个齿圈相对应的环状井底的变深值,然后推算到钻     

精确监测井底溢流的井下微流量装置设计与试验

为了能够准确判断井下复杂情况,基于节流压差原理,以稳定器结构为基础,研制了一种井下压差式环空微流量测量装置,精确测量从钻杆进入井底和环空返回流体流量的微小变化,并通过MWD将井下数据实时传输至地面上,提高了微流量装置对井底复杂情况的判断能力和监测精度,实现了对井底溢流的实时监测。根据建立的微流量测量短节的理论模型,推导出溢流时流量变化与压差的关系式,采用ANSYS有限元模拟软件进行了不同工况模拟,并与现场采集的试验数据进行了分析对比。现场试验表明,微流量测量装置运行稳定、无故障,经受住了现场多种工况的考验,实际测量灵敏度达到了0.5 L/s,对监测井底溢流、特别是气侵具有明显的优势。      

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文章介绍了一种新型小尺寸钻头，它主要由一个偏置的多锥形牙轮和一个圆柱形滚轮及两个牙掌组成。其工作原理不同于球形单牙轮钻头，但是与三牙轮钻头的工作原理相同，主要依靠钻头牙轮牙齿的冲击和压入来破碎并且由圆柱形滚轮来修整井壁，还有两个靠近井底的喷嘴。与相同钻头尺雨的三牙轮钻头相比，该新型钻头的牙轮尺寸和轴承尺寸要大得多，因此，它可以承受较大的钻压，从而可以提高轴承和牙轮的使用寿命，进而提高机械钻速和钻头     

三牙轮钻头牙齿动载的测试

文章介绍的测试牙轮牙齿动载的方法,可以获得钻头工作状态下同一瞬时各牙轮各齿圈牙齿上的受载情况。作者利用轴向力、切向力和径向力对一个牙齿上的载荷进行了讨论,研究出有关牙齿载荷的一些性质。作者称,这种测试方法适合于各型三牙轮钻头。     

特种车辆驾驶员任务终端的设计

针对特种车辆信息化、数字化的提升,为驾驶员实时提供各种行驶与实验数据、同时提高精度和可靠性,设计实现了基于嵌入式操作系统VxWorks及其图形开发工具Zinc的特种车辆任务终端。论述了系统总体方案,以及系统的硬件、软件设计流程。设计实现了基于CAN总线的集车辆信息显示、视频辅助驾驶、定位导航于一体的驾驶员终端,并在样机上进行试验。结果显示,该系统运行稳定、可靠,能很好地满足特种车辆的设计要求。     

井下工程参数测量短节设计与制造

旋转导向钻井技术能够成功实现的关键技术之一是要实时测量出近钻头处的钻井工程参数(钻压、扭矩、侧向力等)。研制了一种井下工程参数测量短节,它可连接在钻柱的不同部位随同钻柱下井,实测、记录并存储钻柱在井下不同位置的受力情况,在测量短节中安放井下电源、传感器及数据采集电路,配置了MWD数据接口,可实现数据存储和实时传输,这样就可获取到真实的井下工程参数,还可将数据用于钻柱动力学分析以验证各理论模型的准确性。介绍了测量短节的结构设计、强度校核与加工制造。