獾式鉆探新技術(shù)是油氣勘探開發(fā)的前沿課題,用于獾式鉆探的PDC鉆頭在沒有鉆井液的工作條件下進(jìn)行干鉆,同時(shí),獾式鉆探為一次性鉆探,邊鉆邊埋,不能夠起下鉆,所以延長干鉆PDC鉆頭壽命直接決定了鉆探器鉆井深度。本文進(jìn)行了PDC單齒在干鉆條件下的磨損試驗(yàn),得出初始溫度、切削線速度、鉆壓對PDC切削齒磨損率的影響規(guī)律,利于優(yōu)化鉆井參數(shù)。針對PDC切削齒在干鉆條件下高溫得不到冷卻的問題,在內(nèi)排屑PDC鉆頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出離心式發(fā)汗冷卻PDC鉆頭,將發(fā)汗冷卻技術(shù)用于PDC切削齒的冷卻當(dāng)中。通過Fluent流體分析軟件,對軸向發(fā)汗孔切削齒進(jìn)行了冷卻效果數(shù)值模擬分析,驗(yàn)證了離心式發(fā)汗冷卻技術(shù)可以用于切削齒冷卻。對于傳統(tǒng)固定切削齒的嚴(yán)重偏磨問題,設(shè)計(jì)了三種不同結(jié)構(gòu)可360°旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)PDC切削齒,闡述了旋轉(zhuǎn)切削齒的工作原理,并對三種不同結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)切削齒進(jìn)行強(qiáng)度分析,都符合獾式鉆探PDC鉆頭的工作要求。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

獾式鉆探器

分有效的冷卻方式，在未來一定會(huì)有很好的應(yīng)用前景冷卻技術(shù)的深入研究。削齒國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 鉆頭的切削齒釬焊在鉆頭刀翼上，與巖石接觸位置固發(fā)生磨損，當(dāng)磨損程度逐漸增加，且磨損部位切削產(chǎn)齒鉆進(jìn)效率，繼而縮短鉆頭壽命[23]。貝謝公司率先設(shè)計(jì)出旋轉(zhuǎn)切削齒，這種旋轉(zhuǎn)齒安裝在[24]，齒座固定釬焊在 PDC 鉆頭的刀翼上，切削端面以切削齒齒刃可以通過旋轉(zhuǎn)全部與巖石接觸，分散承同時(shí)切削齒因?yàn)榍邢鳟a(chǎn)生的熱量也被切削齒一周齒刃長時(shí)間內(nèi)保持鋒利。旋轉(zhuǎn)切削齒解決了偏磨問題，同切削齒和鉆頭的使用壽命延長，鉆頭鉆深增加。該鉆如圖 1.2 所示。

圖 1.3 旋轉(zhuǎn)切削齒與固定切削齒磨損對比Fig. 1.3 rotary cutting teeth and fixed cutter wear comparison文獻(xiàn)和調(diào)研[28-30]，國內(nèi)目前為止尚沒有 PDC 切削齒公要研究內(nèi)容鉆頭干鉆條件下存在的問題器所用的 PDC 鉆頭的工作環(huán)境為沒有鉆井液降溫潤滑，在這一工況下，PDC 鉆頭會(huì)遇到一系列的問題，直 鉆頭的使用壽命大大縮減。本文將要解決的兩個(gè)難題C 切削齒鉆進(jìn)過程中與巖石摩擦產(chǎn)生大量熱量，這一熱得切削齒溫度急劇升高，在沒有鉆井液降溫的情況下，會(huì)導(dǎo)致切削齒磨損嚴(yán)重，溫度太高還會(huì)導(dǎo)致聚晶金降低。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3349668