天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當(dāng)前位置:主頁(yè) > 科技論文 > 石油論文 >

PDC鉆頭復(fù)合沖擊破巖機(jī)理及模型研究

發(fā)布時(shí)間:2018-05-23 21:57

  本文選題:PDC鉆頭 + 粘滑振動(dòng) ; 參考:《東北石油大學(xué)》2017年碩士論文


【摘要】:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)石油資源的需求越來(lái)越多,勘探開(kāi)發(fā)也漸漸由淺井到深井,甚至超深井,在這些區(qū)域,地層巖石的特點(diǎn)是,硬度大,研磨性強(qiáng),可鉆性差,這阻礙了深部硬地層機(jī)械鉆速的提高。因此針對(duì)在硬地層鉆進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的鉆頭失效快、機(jī)械鉆速低、鉆井成本高等問(wèn)題,需要研制開(kāi)發(fā)出一種新型的破巖工具來(lái)提高機(jī)械鉆速。針對(duì)上述現(xiàn)象,國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)大力開(kāi)展了鉆井技術(shù)研究,雖然傳統(tǒng)的軸向和扭轉(zhuǎn)沖擊鉆井技術(shù)都能夠提高機(jī)械鉆速,但各自仍存在缺點(diǎn)。軸向沖擊的沖擊功相對(duì)較小,因?yàn)楫?dāng)沖擊頻率超過(guò)某一數(shù)值時(shí),會(huì)對(duì)沖擊器的壽命造成影響,因此提高機(jī)械鉆速的幅度并不大;扭轉(zhuǎn)沖擊鉆井在破巖效率方面比較高,但在鉆遇高研磨性地層的時(shí)候,要求鉆頭與沖擊器之間的匹配程度要高。因此可以充分結(jié)合它們的優(yōu)點(diǎn),形成一種新的鉆井技術(shù)——復(fù)合沖擊鉆井技術(shù),它可以抑制甚至消除鉆頭在鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的粘滑振動(dòng),減少跳鉆現(xiàn)象的發(fā)生,從而提高復(fù)雜地層的機(jī)械鉆速。本文基于波動(dòng)理論,建立了PDC鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中的鉆柱動(dòng)力學(xué)模型,分析了跳鉆現(xiàn)象和粘滑振動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因;建立了PDC鉆頭的復(fù)合沖擊模型,詳細(xì)地分析了復(fù)合沖擊的作用;通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),分析了復(fù)合沖擊工具的破巖效果。本文取得了以下的研究結(jié)論:(1)基于波動(dòng)理論,建立了PDC鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中鉆柱的動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)給出了模型的邊界條件,對(duì)模型進(jìn)行求解,得到了描述鉆井行為的模型;(2)分析了跳鉆現(xiàn)象和粘滑振動(dòng),得出了PDC鉆頭粘滑振動(dòng)現(xiàn)象的非線(xiàn)性方程,得到了鉆頭干摩擦系數(shù)的計(jì)算公式,根據(jù)公式做出了鉆頭的摩擦扭矩隨角速度的變化曲線(xiàn),該曲線(xiàn)可以很好的模擬低角速度下的庫(kù)倫摩擦特性,同時(shí)指出,鉆頭和巖石間的非線(xiàn)性摩擦扭矩產(chǎn)生的抗阻尼特性是粘滑自激振動(dòng)產(chǎn)生的原因;(3)建立了PDC鉆頭的復(fù)合沖擊模型,分析了常規(guī)鉆進(jìn)與復(fù)合沖擊鉆進(jìn)時(shí)鉆頭角速度、鉆頭扭矩以及鉆頭軸向位移隨時(shí)間的變化情況,結(jié)果表明復(fù)合沖擊作用可以抑制PDC鉆頭的粘滑振動(dòng),減少跳鉆現(xiàn)象的發(fā)生;(4)基于復(fù)合沖擊破巖理論,研制了鉆井工具并在金躍204井和齊古1井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),與鄰井的破巖效果對(duì)比得出:復(fù)合沖擊工具能夠有效的保護(hù)PDC鉆頭,減少扭矩波動(dòng),從而抑制鉆頭的粘滑振動(dòng),降低鉆頭的磨損程度,提高單只鉆頭進(jìn)尺,提高機(jī)械鉆速。本文的研究能夠抑制鉆頭的粘滑振動(dòng),大幅度提高機(jī)械鉆速,具有推廣價(jià)值,應(yīng)用前景廣闊。
[Abstract]:With the development of society and economy, the demand for petroleum resources is increasing, and the exploration and development are gradually from shallow wells to deep wells, even ultra-deep wells. In these areas, the formation rocks are characterized by high hardness, strong abrasiveness and poor drillability. This hinders the improvement of mechanical drilling speed in deep hard formations. So it is necessary to develop a new kind of rock breaking tool to improve the drilling speed in order to solve the problems such as fast bit failure low drilling speed and high drilling cost during hard formation drilling. In view of the above phenomenon, domestic and foreign related research institutions have vigorously carried out drilling technology research, although the traditional axial and torsional impact drilling technology can improve the mechanical drilling speed, but there are still shortcomings. The impact work of axial impact is relatively small, because when the impact frequency exceeds a certain value, it will affect the life of the percusser, so the increase of mechanical drilling speed is not large, and the torsional impact drilling is relatively high in rock breaking efficiency. However, when drilling in high abrasive formation, the matching degree between drill bit and percussion device is required to be high. Therefore, a new drilling technology, compound impact drilling technology, can be formed by fully combining their advantages. It can suppress or even eliminate the stick-slip vibration of drill bit during drilling, and reduce the occurrence of drilling jump. In order to improve the mechanical drilling speed of complex formation. Based on the wave theory, the dynamic model of drill string in the drilling process of PDC bit is established, and the causes of the phenomenon of jump and stick-slip vibration are analyzed, the compound impact model of PDC bit is established, and the function of compound impact is analyzed in detail. Through field test, the rock breaking effect of compound impact tool is analyzed. In this paper, the following conclusions are obtained: (1) based on the wave theory, the dynamic model of drill string in the drilling process of PDC bit is established, and the boundary conditions of the model are given, and the model is solved. In this paper, a model describing drilling behavior is obtained. The phenomenon of drilling jump and the vibration of stick-slip are analyzed. The nonlinear equation of stick-slip vibration of PDC bit is obtained, and the calculation formula of dry friction coefficient of bit is obtained. According to the formula, the variation curve of friction torque with angular velocity is obtained. The curve can well simulate the Coulomb friction characteristics at low angular velocity. At the same time, it is pointed out that, The anti-damping property of nonlinear friction torque between bit and rock is the reason of self-excited vibration of stick-slip. The compound impact model of PDC bit is established, and the angular velocity of bit during conventional drilling and composite percussion drilling is analyzed. The variation of bit torque and bit axial displacement with time shows that compound impact can restrain the stick-slip vibration of PDC bit and reduce the occurrence of drilling jump. The drilling tool has been developed and tested in Jinyue 204 well and Qigu 1 well. Compared with the rock breaking effect of adjacent wells, the compound impact tool can effectively protect PDC bit, reduce torque fluctuation, and thus restrain the stick-slip vibration of bit. Reduce the wear degree of bit, improve the advance of single bit, and improve the speed of mechanical drilling. The research in this paper can restrain the sticking-slip vibration of the bit and increase the drilling speed greatly. It is worth popularizing and has a broad application prospect.
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TE921.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王佑寧;惠卓雄;劉志剛;袁慶友;;PDC鉆頭條件下巖性識(shí)別新技術(shù)探討[J];錄井技術(shù);2003年04期

2 于連杰;魏向輝;張松峰;左惠明;田波;王崇武;王全勇;;定向PDC鉆頭[J];石油科技論壇;2011年02期

3 唐勝利;盧文錦;馮清文;任世斌;;論P(yáng)DC鉆頭的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題[J];煤田地質(zhì)與勘探;1991年06期

4 張旭升;兩種最新型的PDC鉆頭[J];地質(zhì)與勘探;1994年01期

5 劉建風(fēng),胥建華;PDC鉆頭布齒的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J];煤田地質(zhì)與勘探;2003年03期

6 盧文錦;唐勝利;任世斌;王勇;;支柱型PDC鉆頭鉆進(jìn)性能的研究及其在煤田鉆探中的應(yīng)用[J];西部探礦工程;1993年01期

7 張炳順;PDC鉆頭在冀中油田的推廣應(yīng)用[J];石油鉆采工藝;1995年03期

8 陳冰姿;;淺析API標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PDC鉆頭生產(chǎn)的影響[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2014年05期

9 潘健英;;PDC鉆頭加工技術(shù)問(wèn)題的處理[J];地質(zhì)裝備;2006年04期

10 陳洪濤;黃繼慶;滕惠婷;陳宏標(biāo);黃斌;黃遠(yuǎn)濱;;防渦PDC鉆頭的研究與應(yīng)用[J];鉆采工藝;2010年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 陳緒兵;宋陽(yáng);陳漢新;;PDC鉆頭水道曲面的無(wú)碰撞刀具軌跡生成[A];2010全國(guó)機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

2 王鑫;徐建飛;郝榮明;王延文;;PDC鉆頭自動(dòng)焊接技術(shù)的研究[A];山東石油學(xué)會(huì)鉆井專(zhuān)業(yè)委員會(huì)論文集[C];2005年

3 陳修平;鄒德永;湯晶;王家駿;;基于計(jì)算顆粒追蹤方法的PDC鉆頭水力性能研究[A];第十三屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十六屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集——E工業(yè)流體力學(xué)[C];2014年

4 錢(qián)書(shū)紅;;PDC鉆頭對(duì)常規(guī)地質(zhì)錄井影響及應(yīng)對(duì)方法[A];錄井技術(shù)文集(第四輯)[C];2004年

5 居培;王鎮(zhèn)全;翟應(yīng)虎;蘇東宇;張仁龍;;基于耦合SPH-FE法的PDC鉆頭切削齒破巖過(guò)程研究[A];第九屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)專(zhuān)輯[C];2013年

6 方錫賢;熊玉芹;牛書(shū)立;;PDC鉆頭鉆井錄井技術(shù)方法探討[A];錄井技術(shù)文集(第四輯)[C];2004年

7 陳緒兵;宋陽(yáng);陳漢新;;PDC鉆頭水道曲面的無(wú)碰撞刀具軌跡生成[A];節(jié)能減排 綠色制造 智能制造——低碳經(jīng)濟(jì)下高技術(shù)制造產(chǎn)業(yè)與智能制造發(fā)展論壇論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 通訊員 李長(zhǎng)旺 奧文勇;渤海裝備PDC鉆頭蒙古國(guó)創(chuàng)佳績(jī)[N];中國(guó)石油報(bào);2009年

2 記者 杜中聞 通訊員 韓鑫;井筒打得直 機(jī)械鉆速快[N];中國(guó)石油報(bào);2012年

3 特約記者 李偉;“雄關(guān)”,在大提速中跨越[N];中國(guó)石油報(bào);2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李思琪;諧振激勵(lì)下鉆頭的沖擊破巖機(jī)理研究[D];東北石油大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 湯振強(qiáng);蘇里格氣田水平井PDC鉆頭優(yōu)選與應(yīng)用[D];東北石油大學(xué);2015年

2 王佳;螺桿加PDC鉆頭復(fù)合鉆具在大港油區(qū)研究與應(yīng)用[D];東北石油大學(xué);2016年

3 孫輝;適合夾層使用的PDC鉆頭研制[D];東北石油大學(xué);2016年

4 王爽;針對(duì)硬塑性泥頁(yè)巖的高性能PDC鉆頭的設(shè)計(jì)研究[D];東北石油大學(xué);2016年

5 秦菲;番禺油田12-1/4"PDC鉆頭適應(yīng)性評(píng)價(jià)與優(yōu)化[D];西南石油大學(xué);2016年

6 Matheus Vaino Ipinge;PDC鉆頭在花崗巖中鉆進(jìn)的壽命評(píng)估[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

7 王元吉;PDC鉆頭布齒參數(shù)逆向分析技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2017年

8 許興華;諧振沖擊下鉆頭破巖機(jī)理研究[D];東北石油大學(xué);2015年

9 翁煒;含礫夾層用PDC鉆頭研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2008年

10 劉建風(fēng);PDC鉆頭布齒研究及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[D];成都理工大學(xué);2003年

,

本文編號(hào):1926533

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1926533.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶(hù)5d205***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要?jiǎng)h除請(qǐng)E-mail郵箱bigeng88@qq.com
观看日韩精品在线视频| 亚洲中文字幕在线观看四区| 日本中文在线不卡视频| 亚洲一区二区三区三区| 日本丁香婷婷欧美激情| 亚洲伦理中文字幕在线观看| 久久99一本色道亚洲精品| 免费在线播放不卡视频| 最近中文字幕高清中文字幕无| 小黄片大全欧美一区二区| 久久精品a毛片看国产成人| 一区二区三区人妻在线| 国产精品香蕉在线的人| 久久99午夜福利视频| 亚洲欧美天堂精品在线| 国产精品久久精品毛片| 加勒比人妻精品一区二区| 激情爱爱一区二区三区| 国产又大又硬又粗又湿| 日本最新不卡免费一区二区| 国产精品激情对白一区二区| 久久这里只有精品中文字幕| 少妇熟女精品一区二区三区| 五月天婷亚洲天婷综合网| 护士又紧又深又湿又爽的视频| 久久久精品日韩欧美丰满| 国产欧美日韩精品成人专区| 欧美在线观看视频免费不卡| 欧美尤物在线视频91| 日本一区不卡在线观看| 色婷婷激情五月天丁香| 黑人巨大精品欧美一区二区区| 日韩精品中文在线观看| 欧美大粗爽一区二区三区| 亚洲精品中文字幕熟女| 欧美一区二区三区播放| 国产免费无遮挡精品视频 | 狠狠亚洲丁香综合久久| 成人免费高清在线一区二区| 亚洲av首页免费在线观看| 精品日韩视频在线观看|