涡轮钻具的研究进展

涡轮钻具由于其耐高温、高转速的特点,使其在高温和硬岩地层的钻进过程中发挥着重要的作用,并成为干热岩钻井和高温油气井钻井等领域的研究热点之一。本文从涡轮钻具的发展历程出发,对涡轮钻具的特点进行了系统地总结,从涡轮钻具的结构优化、涡轮叶片的设计与加工、轴承节的性能提升、减速涡轮钻具的研发、钻进新工艺的探索等5个方面对国内外涡轮钻具的研究进展进行了综述,发现总结了涡轮钻具研究过程中存在的一些问题,并结合我国在相关领域的实际需求,对未来我国涡轮钻具的重点研究方向提出了建议。     

轴向间隙对φ89 mm涡轮钻具性能的影响分析

涡轮钻具中涡轮定子、转子设置合理的轴向间隙,可以保证转动系自由转动,避免定转子相互碰撞而损坏。轴向间隙对钻具寿命非常重要,但是受零件加工误差和受压变形等因素干扰,定转子轴向间隙难以确定一个最优定值,只能处于一个范围内。为了分析验证轴向间隙对φ89 mm涡轮钻具的性能影响,采用理论分析和数值模拟计算相结合的论证方法,对效率和性能参数计算进行了理论分析,并采用计算流体力学软件对不同轴向间隙的单级φ89 mm涡轮性能进行数值模拟。分析结果表明,在合理范围内,轴向间隙变化对φ89 mm涡轮钻具性能影响细微,可以忽略。