【摘要】：石油修井作業(yè)中的小直徑管柱切割方法有爆炸切割、機(jī)械切割、射流切割,清潔、可靠、高效的射流切割技術(shù)具有推廣價(jià)值。國(guó)內(nèi)的小直徑管柱射流切割工具尚不成熟,進(jìn)行小井眼內(nèi)管柱旋轉(zhuǎn)、切割機(jī)理研究及切割工具設(shè)計(jì),具有理論價(jià)值和工程意義。首先,假設(shè)磨料粒子為球形,建立單一粒子高速撞擊管柱內(nèi)壁的力學(xué)模型,推導(dǎo)出最大剪應(yīng)力公式,進(jìn)行了磨料射流切割機(jī)理研究;應(yīng)用ANSYS力學(xué)分析軟件對(duì)O型密封圈的旋轉(zhuǎn)摩阻進(jìn)行數(shù)值模擬研究,依據(jù)不同壓力、不同密封圈組合的計(jì)算結(jié)果擬合出阻力矩公式,結(jié)合射流動(dòng)力矩公式進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)機(jī)理研究,為磨料射流切割工具的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。其次,進(jìn)行了不同參數(shù)下的磨料射流實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明:磨料射流切割深度隨著射流速度、磨料質(zhì)量濃度、切割時(shí)間的增大而增大,隨著靶距的增大而減小,隨著磨料粒徑的增大而先增大后減小,最優(yōu)粒徑為40-70目;塑性材料的硬度越高,抗沖蝕性能越強(qiáng)。設(shè)計(jì)了射流旋轉(zhuǎn)工具,進(jìn)行了射流旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),為切割工具的工藝參數(shù)選擇提供了參考。最后,以小直徑管柱為切割對(duì)象,以射流反作用力作為動(dòng)力源,設(shè)計(jì)出具有自旋轉(zhuǎn)功能、控速功能及轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)功能的雙偏心磨料射流切割工具。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,工具自旋轉(zhuǎn)性能良好,實(shí)現(xiàn)了低轉(zhuǎn)速高射速平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)要求,為小直徑管柱射流切割作業(yè)提供了可靠的技術(shù)支持。
【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】：2015
【分類號(hào)】：TE358.4

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 徐同江;基于ANSYS的O形密封圈的有限元分析[D];山東大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2575820