Ø147 mm铝合金钻杆抗内外压强度试验研究

铝合金钻杆因具有质量轻、比强度高、抗腐蚀性好、低磁等优点,在深井与超深井钻探作业中备受关注.在深井与超深井钻进中,铝合金钻杆需要承受巨大的内外压力,因此有必要对钻杆所能承受的最大内外压力进行计算与试验,对自行研制的Ø147 mm铝合金钻杆进行了静水内、外压试验与弹性力学理论计算校核,7075铝合金钻杆在内压69.51 MPa时持续加压20 min,没有发生泄漏现象;最大抗外压值为107.4 MPa.2024铝合金钻杆在内压48.65 MPa时持续加压20 min,没有发生泄漏现象;最大抗外压值为72.3 MPa.试验表明,铝合金钻杆抗内、外压性能良好,从而保证了铝合金钻杆在深井及超深井钻进时的可靠性.     

CO2/N2原位置换开采天然气水合物方案的设想

首先对目前天然气水合物开采方法进行归纳和总结,重点分析了CO2/N2置换开采,它能在开采天然气水合物的同时,实现CO2地下存储。然后提出将水平对接井和压裂工艺引入到CO2/N2原位置换开采方案,水平对接井可导通储层裂隙系统,压裂工艺可产生大导流能力裂缝,故而解决了由于水合物层低传热传质性和低渗透性带来的开采效率低的问题,该方案具有经济、高效和环保等特点。     

天然气水合物泥浆制冷换热器的分析

天然气水合物泥浆制冷系统的换热器对于天然气水合物的开采非常关键。本文以天然气水合物自然状态下的存在条件为依据,分析研究不同类型的换热器,对钻探取样方法获取保真的天然气水合物岩矿心的影响,对相同换热面积的同轴套管式换热器和螺旋板式换热器在同种工况下的传热效率进行对比分析,采用传热计算、数值模拟和室内实验相结合的方法,证明在相同的换热面积和同种工况下,螺旋板式换热器的换热效率可以提高70%,在满足水合物钻探取样要求条件下,可以有效地节省资源。     

JBD-75S仿生非光滑绳索取心金刚石钻头的研制

将仿生学的非光滑理论应用到金刚石钻头的设计上,研制出了JBD-75S仿生非光滑绳索取心金刚石钻头.野外试验证明,仿生金刚石钻头无论是钻进时效还是寿命都优于常规金刚石钻头.     

JQW-30型钻机液压系统设计

研制了一台适于在森林地区钻进地震勘探孔的全液压物探钻机,主要论述了该钻机液压系统设计、参数计算、元件选取等,并根据特定工况条件进行了系统热平衡验算。     

仿生非光滑理论在钻井工程中的应用与前景

仿生学是一门可与很多学科交叉的边缘性学科,同样与钻井工程技术的融合也将产生创新性成果.在分析仿生非光滑表面减阻、防黏和耐磨特性的基础上,将该理论引入到钻头设计中,研制仿生金刚石钻头.以蜣螂为仿生原形,设计孕镶金刚石钻头的工作层,使工作层底唇面始终具有相同的非光滑形态,始终保持高钻速和长寿命,突显出仿生金刚石钻头的高效率、耐磨和减阻特点.试验结果表明,仿生钻头较普通钻头钻速提高44%、使用寿命增加74%.此外,仿生非光滑表面结构所具有的各种特性可用于改善钻井工程中相对运动的摩擦或滑动部件的使用寿命和工作环境,如可提高钻头、钻杆接头、泥浆泵活塞和缸套的耐磨性.解决钻头泥包问题,减少螺旋钻具和冲击挤密矛头阻力等,应用前景广阔.     

7075-TiB_2原位铝基复合材料的腐蚀性能

采用动电位极化试验研究了7075-TiB2铝基复合材料的腐蚀行为。结果表明,该复合材料的腐蚀率与TiB2颗粒的比例成对应关系,而这主要与由原位TiB2颗粒引起的位错密度的增加有关。选择性点蚀具有晶粒间非对称的特点,主要归因于由TiB2颗粒与铝基体的热膨胀系数错配所致的局部位错密度不同。晶间腐蚀易于发生于大角度晶界,而特殊晶界和小角度晶界则表现出耐腐蚀性。晶内TiB2颗粒及其与铝基体的界面均无腐蚀发生。沿晶TiB2颗粒与晶界交汇的界面受晶间腐蚀的影响。     

钛、氮离子注入改善人造金刚石性能的试验研究

人造金刚石由于存在各种缺陷而使其抗压强度及热稳定性降低。本利用离子束注入技术，对金刚石表面同时注入钛、氮离子来改善人造金刚石的性能进行了试验研究。结果表明：钛、氮离子进入金刚石的晶格后，起到了表面强化作用，并填补了金刚石晶体表面的缺陷，从而提高了金刚石的抗压强度和热稳定性，也使体现孕镶金刚石复合材料的抗弯强度和磨耗比有了较大幅度的提高。     

JSL-30型地震勘探砾石钻机的研究

针对目前国内外卵砾石地层地震勘探钻机技术水平落后的现状,研制开发了JSL-30型全液压多功能车装砾石钻机.介绍了钻机先进的结构和性能特点及其试验与使用情况.     

干冰升华式天然气水合物孔底冷冻取样器的研制

针对天然气水合物的赋存特点,研制天然气水合物孔底冷冻取样器。取样器是以干冰为冷冻剂,酒精为助冷催化剂和载冷剂的冷冻方式来实现孔底冷冻岩样。介绍了取样器的技术参数、冷冻方式原理、工作原理和结构特点。