小口径螺杆钻具马达模糊优化设计法

讨论了小口径螺杆钻具马达的设计原理及各性能参数的计算公式,建立了一个多目标模糊优化设计模型,并给出了一个设计实例。     

液动螺杆马达与潜孔锤复合钻具的研究

螺杆马达与潜孔锤同属孔底动力机，复合起来难度较大，通过对钻具参数匹配、钻具的连接方式及水功率的消耗等问题的分析，对复合钻具研究的理论方法进行了探讨，提出了适合于科学钻探的复合钻具的两各模式，为进一步研究奠定了基础。     

液动螺杆马达与潜孔锤复合钻具的研究

螺杆马达与潜孔锤同属孔底动力机，复合起来难度较大。通过时钻具参数匹配、钻具的连接方式及水功率的消耗等问题的分析，对复合钻具研究的理论方法进行了探讨，提出了适合于科学钻探的复合钻具的两种模式。为进一步研究奠定了基础     

井下全金属非圆齿轮动力钻具设计与可行性研究

高温高压井下动力钻具受高温的影响,其所含的橡胶等不耐高温件的寿命会大大降低,进而严重影响井下动力钻具的性能和使用寿命。而全金属非圆齿轮钻具作为一种新型的全金属容积式动力钻具对温度的变化并不敏感,十分适合高温井下工况,具有良好的发展前景。本文介绍了非圆行星齿轮马达的基本原理和特性,调研了国内外非圆行星齿轮马达的发展现状,分析了非圆行星齿轮液压马达节曲线的设计和使用寿命等关键技术。在此基础上,开展了行星马达应用于井下动力钻具的可行性研究,研制了非圆齿轮动力钻具原理样机,提出了该钻具的研发建议与方向。并通过流体力学对该钻具的端面泄漏量进行了分析,得出了对端面泄漏量影响最大的因素为端面间隙的大小,然后对改进前后的结构分别进行了有限元分析,得出改进后结构的端面间隙为+0.11～0.18μm,远小于改进前的端面间隙-0.13μm,验证了该结构的可行性。     

液动螺杆马达与液动潜孔锤复合钻具的研究

螺杆马达与液动潜孔锤同属孔底动力机,复合起来难度较大。通过对钻具参数匹配,钻具的连接方式及水功率的消耗等问题分析,对复合钻具研究的理论方法进行了探讨,提出了适合于科学钻探的复合钻具的两种模式,为进一步研究奠定了基础。     

怎样提高螺杆钻具使用寿命

小口径螺杆钻受控定向钻探技术的应用越来越广泛，并取得了较好的经济和社会效益。但是螺杆钻具价格较高，特别是作为主要损耗件的定子，由于加工质量或使用不当寿命短，是当前普遍存在的问题。如LF-54螺杆钻具，定子设计使用寿命为100—120h，而     

φ89 mm等壁厚螺杆钻具实验分析

等壁厚螺杆钻具与现有常规螺杆钻具相比具有长寿命、大扭矩、适用范围更广的特点。目前等壁厚螺杆钻具相关的研究工作都还停留在理论分析的阶段。本文系统地介绍了螺杆钻具的理论特性和实际工作特性,并结合室内实验及现场应用分析了等壁厚螺杆钻具的性能特点,验证了φ89 mm等壁厚螺杆钻具的理论性能,建立了等壁厚螺杆钻具容积效率、转速、扭矩、功率的计算模型。可以为等壁厚螺杆钻具设计及现场钻进参数优化、钻具选型提供指导和参考。     

全金属动力钻具马达部件制造材料调研分析

全金属容积式动力钻具是当前深部钻探研究的热点之一,其在井下工作受到金属摩擦、高速冲蚀、高温腐蚀、拉伸、扭转、振动等复杂工况影响,对制造材料提出了较高的要求。本文首先调研了当前井下机具马达部件定转子的常见选材成分、力学特性和加工性能;随后介绍了超深井对全金属动力钻具马达部件的要求并分析了现存难点;初步优选了定子、转子制造材料,并考虑转子部件上采用新型铜基-铁基材料复合结构;调研分析了其加工处理技术发展现状;提出了加工建议。为全金属动力钻具马达部件的设计和寿命研究提供了参考依据。     

螺杆钻具在地热井钻探中的应用初探

螺杆钻具钻进因机械钻速高、经济效益明显而在石油、煤田地质等钻探施工中广泛使用,技术也比较成熟,但在地热井钻探施工中还处于摸索试验阶段。就螺杆钻具在地热井钻探中的设备配套、钻进工艺、效益对比等一系列问题进行了阐述,肯定了螺杆钻具在地热井钻探中的钻进效率和经济效益,同时提出了一些需要在今后实践中解决的问题。     

井下动力钻具轴承发展现状调研

井下动力钻具用轴承承受着冲击、摩擦、腐蚀等恶劣工况,其可靠性和寿命对保障钻进的顺利进行至关重要,是井下钻具的关键部件之一。本文对井下动力钻具常用的止推轴承、扶正轴承进行了详细调研,分别对金属滚动轴承、滑动止推轴承和扶正轴承等发展现状、主要特点、发展趋势等进行深入分析,并指出了井下动力轴承的发展与改进方向,可为其选用提供参考。     

深厚堆积体地层钻进工艺方法研究

太钢(集团)有限公司矿业公司峨口铁矿是一个从20世纪60年代就开始开采的老矿区,经过长期开采储量已严重不足。为了延长矿山寿命,需要进一步扩大勘探范围,在原有矿山周边地区进行勘探。最初采用岩心勘探钻机进行常规回转钻进加套管护壁,历时3个月。在上部堆积体地层最大钻孔深度达到约20m,再也无法继续钻进,使勘探工作被迫停止。针对深厚堆积体地层钻孔施工遇到的具体困难,介绍了风动潜孔锤双管跟管钻进在工程施工中的应用,在对深厚堆积体地层进行分析的基础上,探讨进行深厚堆积体地层钻孔施工的工艺方法及技术措施;在钻孔结构基础上选择钻孔设备及钻孔机具的一般原则,对深厚堆积体地层的钻孔工程施工具一定指导意义。     

松科二井高温高压随钻测温技术的应用研究

松科二井是亚洲国家组织实施的最深大陆科学钻井。松科二井完钻后38 h测井温度为241℃,创造了我国钻井工程最高井温应用记录。松科二井井内参数测试主要采用两种方法,一是综合物探测井,在下套管前进行综合测井;另一种是不影响正常钻进工作,随钻进行井下参数测试。及时掌握井下随钻温度等信息,对高温泥浆性能的调整和动力机具应用起着关键性的支撑作用。本文针对松科二井科学钻探高温难点问题展开系列研究,研制了一种存储式井下高温测试仪器。该仪器经过多轮攻关改进设计,成功应用于松科二井现场,在现场应用的最高随钻测试温度为222℃。     

超高温高压流变仪的研发及应用

随着我国能源勘探及地球深部探测等向深部发展,深井越来越多,地层温度、压力越来越高。保证高温高压状态下钻井液流变性能的稳定是深井安全钻进的必要前提,测定钻井液高温高压流变性是评价和优选钻井液体系最基础的工作。依托国家科技部重大仪器设备开发专项,通过对压力控制系统、温度控制系统、剪率控制系统、粘度检测系统等方面技术难题的攻关,研制成功了国内首台超高温高压流变仪。该仪器可在高温高压及低温高压条件下对钻井液、完井液、压裂液等样品的流变性进行高精度测量。     

高温海水钻井液现状及关键技术研究

在重点介绍国内外抗高温海水钻井液处理剂及钻井液体系的研究与应用情况的基础上,提出了几点针对高温海水钻井液未来研究方向的建议,抗200 ℃以上抗盐关键处理剂（如抗盐降滤失剂、增粘剂、防塌抑制剂、润滑剂等）、海水体系、检测仪器、高温环保等是超高温海水钻井液技术研究的方向。     

螺杆钻具转子系统不对中的故障产生机理与诊断

螺杆钻具是由多个可以旋转的转轴通过万向联轴器连接成的一个轴系,主要用来传递转矩从而带动钻头运动。但是在安装或者在万向联轴器自身磨损消耗下,钻具会出现轴线上的不对中,进而引发一系列故障,比如螺杆钻具的螺杆马达转子联轴器偏移、轴承移动、转轴发生形变、油膜失稳等,导致机器发生振动并造成一系列的危害。因此,在实验室条件下,研究井下动力钻具不对中的故障产生机理,掌握不同故障的特征,并及时进行故障诊断,对减小或避免由于转子联轴器不对中而产生的故障具有十分重要的意义。本文借助于DHRMT双跨转子台高度模拟井下的钻具故障,设置转子不对中的不同故障类型,通过实验获得钻具转子不对中故障造成的振动特征,为井下动力钻具设计及改进提供参考依据。     

JD直连式深孔绳索取心钻杆的研制与应用

根据深部找矿的需要,立足于我国目前钻探设备现状和材料冶炼及机械加工水平,通过对钻杆选材、结构、制造工艺的创新,研制了一种两端镦粗后整体热处理再车螺纹的新型深孔绳索取心钻杆及配套钻具,经使用,效果达到了设计要求。     

软煤气动螺杆钻具定向钻进技术与装备

针对软煤钻进成孔深度浅、钻孔轨迹不可控、易出现瓦斯抽采盲区等问题,发明了气动螺杆钻具定向钻进技术,开发了由气动螺杆钻具、窄体定向钻机、随钻测量系统等组成的煤矿井下气动定向钻进技术装备。其中,气动定向钻进工艺和完孔技术,解决了松软煤层顺层定向钻孔长距离安全成孔和可靠护孔难题。在淮南某矿进行试验,试验钻孔30个,最大孔深300 m,平均见煤率92.9%,并全孔段安设筛管;钻孔抽采瓦斯纯量32万m³,试验区域煤巷平均掘进效率9.3 m/d,实现覆盖区域煤层安全高效回采。该技术的成功研发探索出软煤横穿工作面递进式瓦斯治理新模式。