極地地區(qū)氣溫低、遠(yuǎn)離人類污染,同其它氣候代用指標(biāo)相比具有信息量大且保真度好、時間分辨率高、時間尺度范圍大、分布面積廣等特點,是研究全球氣候變化最為關(guān)鍵的地區(qū)之一。獲得年代久遠(yuǎn)的冰芯,對于重建地球歷史演化以及預(yù)測全球氣候變遷具有重要意義�，F(xiàn)有鎧裝電纜式電動機械鉆具需要提鉆取芯,勞動強度大、取芯輔助時間長,導(dǎo)致工作效率低、成本高,并且采用鉆井液循環(huán),對極地生態(tài)環(huán)境有一定的破壞,制約了極地鉆探工程的快速發(fā)展�？諝夥囱h(huán)連續(xù)取芯鉆進(jìn)技術(shù)因其具有不停鉆連續(xù)取芯、鉆進(jìn)效率和取芯率高、對巖芯無污染等優(yōu)點,在常規(guī)地質(zhì)巖芯鉆探領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。如若將其應(yīng)用到極地冰層鉆探中,將大幅提高極地鉆探鉆進(jìn)效率。鉆頭是空氣反循環(huán)鉆進(jìn)的關(guān)鍵部件,其結(jié)構(gòu)直接決定反循環(huán)效果。本文在借鑒地質(zhì)鉆探領(lǐng)域空氣反循環(huán)鉆頭結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,針對冰層取芯鉆進(jìn)特點及對空氣注入?yún)?shù)的要求,設(shè)計了一種新型的帶有旋流器的冰鉆反循環(huán)鉆頭,依靠旋流器處形成強力的螺旋流對鉆頭底部產(chǎn)生強大的負(fù)壓,來提高冰鉆鉆頭的反循環(huán)效果。為優(yōu)化鉆頭旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù),提高反循環(huán)效果,并分析冰芯對反循環(huán)效果的影響規(guī)律,本文設(shè)計了一套冰鉆鉆頭反循環(huán)測試試驗臺,采取正交試驗... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

空氣反循環(huán)鉆進(jìn)示意圖

第1章緒論3近內(nèi)噴孔移動或冰芯高度超過孔底與內(nèi)噴孔之間的距離時，冰芯會干擾內(nèi)噴孔的氣流，空氣流動壓力將大幅度增加，部分空氣可能沿冰芯與鉆頭中心通道內(nèi)壁之間的環(huán)空向下流動，不僅削弱了反循環(huán)的效果，而且影響了井底冰屑的清理。（1）井壁；（2）鉆頭體；（3）導(dǎo)流罩；（4）轉(zhuǎn)動接頭；（5）潛孔錘套管；（6）中心通道；（7）接頭；（8）底噴孔；（9）內(nèi)噴孔。圖1.2導(dǎo)流罩式反循環(huán)鉆頭原理圖圖1.3內(nèi)噴孔式反循環(huán)鉆頭原理圖（1）井壁；（2）刀頭；（3）鉆頭；（4）外管；（5）內(nèi)管；（6）底噴孔；（7）內(nèi)噴孔；（8）中心通道。圖1.4在無冰芯和有冰芯條件下的鉆頭內(nèi)部空氣反循環(huán)原理圖如何確保取芯狀態(tài)下仍能形成可靠的強力反循環(huán)，是成功實施冰層空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)的關(guān)鍵所在。本文在借鑒常規(guī)空氣反循環(huán)鉆頭結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，開展

第1章緒論3近內(nèi)噴孔移動或冰芯高度超過孔底與內(nèi)噴孔之間的距離時，冰芯會干擾內(nèi)噴孔的氣流，空氣流動壓力將大幅度增加，部分空氣可能沿冰芯與鉆頭中心通道內(nèi)壁之間的環(huán)空向下流動，不僅削弱了反循環(huán)的效果，而且影響了井底冰屑的清理。（1）井壁；（2）鉆頭體；（3）導(dǎo)流罩；（4）轉(zhuǎn)動接頭；（5）潛孔錘套管；（6）中心通道；（7）接頭；（8）底噴孔；（9）內(nèi)噴孔。圖1.2導(dǎo)流罩式反循環(huán)鉆頭原理圖圖1.3內(nèi)噴孔式反循環(huán)鉆頭原理圖（1）井壁；（2）刀頭；（3）鉆頭；（4）外管；（5）內(nèi)管；（6）底噴孔；（7）內(nèi)噴孔；（8）中心通道。圖1.4在無冰芯和有冰芯條件下的鉆頭內(nèi)部空氣反循環(huán)原理圖如何確保取芯狀態(tài)下仍能形成可靠的強力反循環(huán)，是成功實施冰層空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)的關(guān)鍵所在。本文在借鑒常規(guī)空氣反循環(huán)鉆頭結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，開展

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]龍卷風(fēng)研究進(jìn)展及預(yù)警業(yè)務(wù)現(xiàn)狀[J]. 黃大鵬,高歌,葉殿秀,肖潺.  科技導(dǎo)報. 2017(05)
[2]管內(nèi)窄邊扭旋元件誘導(dǎo)螺旋流的旋流強度分析[J]. 王宗勇,南超,陳科昊,王立鵬.  北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[3]鉆井液類型對南極冰層取心鉆進(jìn)工作的影響[J]. 宋佳宇,徐會文,韓麗麗,劉寧,張楠,Pavel Talalay.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2015(09)
[4]礦山鉆孔救援反循環(huán)鉆頭設(shè)計與流場模擬[J]. 賴小林,曹品魯,王勁松,白元.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[5]極地深冰心鉆探“暖冰”層鉆進(jìn)技術(shù)難點及對策[J]. 曹品魯,陳寶義,劉春朋,楊成,Pavel Talalay.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2014(09)
[6]基于RecurDyn的極地冰下基巖取心鉆具反扭裝置的運動仿真及運動分析[J]. 于成鳳,鄭治川,Pavel Talalay,曹品魯,范曉鵬,張云龍.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2013(12)
[7]極地冰層取心鉆進(jìn)超低溫鉆井液理論與試驗研究[J]. 韓俊杰,韓麗麗,徐會文,于達(dá)慧,曹品魯,Pavel·Tatalay.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2013(06)
[8]龍卷風(fēng)風(fēng)場特性的CFD數(shù)值模擬[J]. 徐楓,肖儀清,李波,歐進(jìn)萍.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[9]螺旋流發(fā)生裝置的對比分析研究[J]. 王樹立,饒永超,韓永嘉,魏鳴姣,周詩崠.  流體機械. 2013(02)
[10]低壓旋流噴嘴流場特性的數(shù)值仿真分析[J]. 歐長勁,李燕,蘇之曉,董星濤.  輕工機械. 2012(04)

博士論文
[1]快速鉆孔用潛孔錘反循環(huán)鉆頭設(shè)計與試驗研究[D]. 王勁松.吉林大學(xué) 2015
[2]潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn)孔底氣固兩相流場數(shù)值模擬及試驗研究[D]. 黃勇.吉林大學(xué) 2013
[3]貫通式潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)鉆具優(yōu)化及應(yīng)用研究[D]. 博坤.吉林大學(xué) 2009
[4]氣體鉆井用貫通式潛孔錘關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉建林.吉林大學(xué) 2009
[5]全孔反循環(huán)潛孔錘參數(shù)優(yōu)化及其鉆進(jìn)工藝研究[D]. 王茂森.吉林大學(xué) 2007

碩士論文
[1]偏心環(huán)空中氣液兩相螺旋流的應(yīng)用研究[D]. 金卓.東北石油大學(xué) 2013
[2]一種螺旋流發(fā)生器的數(shù)值試驗研究[D]. 容瓊.武漢理工大學(xué) 2007



本文編號：3324565