隨著國(guó)際能源儲(chǔ)備的不斷消耗,可持續(xù)無(wú)污染的高溫地?zé)崮馨l(fā)展迅速,對(duì)于開(kāi)采高溫地?zé)崮艿募夹g(shù)要求在逐步提高。高溫地?zé)峋拈_(kāi)采有別于常規(guī)油氣,其地質(zhì)環(huán)境較為惡劣,多火成巖等耐磨巖層,地層漏失嚴(yán)重,井底溫度達(dá)到200℃以上,從而導(dǎo)致三牙輪鉆頭掉齒現(xiàn)象非常嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了鉆井效率。高溫地?zé)峋谐霈F(xiàn)的鉆頭掉齒問(wèn)題,其機(jī)理與普通油氣鉆井鉆頭明顯不同。通常用以檢驗(yàn)牙輪固齒強(qiáng)度的軸力壓出法不僅不能滿足高溫環(huán)境下牙齒鑲固強(qiáng)度評(píng)價(jià)的需要,也不能滿足掉齒機(jī)理研究的需要。為此本文從理論分析基礎(chǔ)上提出了新的牙齒鑲固能力實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法,并用這種方法開(kāi)展了模擬高溫環(huán)境的固齒能力檢測(cè)實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,對(duì)高溫地?zé)峋垒嗐@頭掉齒現(xiàn)象的機(jī)理有了新的認(rèn)識(shí)。主要研究工作包括：（1）針對(duì)高溫地?zé)峋?dú)特鉆井工藝分析常規(guī)固齒技術(shù)應(yīng)用于高溫地?zé)峋垒喼械牟蛔?開(kāi)展高溫地?zé)峋垒喌酏X原因分析；（2）對(duì)牙齒鑲固強(qiáng)度進(jìn)行理論計(jì)算,其中包括防止牙齒脫落的理論分析、孔壁應(yīng)力分析和孔口應(yīng)力分析,完成各因素影響的有限元仿真分析；（3）開(kāi)展了高溫條件下鑲固牙輪牙輪鉆頭牙齒固齒能力實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法研究,設(shè)計(jì)了高溫地?zé)峋垒嗐@頭牙齒鑲固實(shí)驗(yàn),開(kāi)展溫度、過(guò)盈... 

【文章來(lái)源】：西南石油大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 高溫地?zé)峋@頭技術(shù)研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 高溫地?zé)峋夹g(shù)
        1.2.2 牙輪固齒技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高溫地?zé)峋垒嗐@頭存在的問(wèn)題
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高溫地?zé)峋垒嗐@頭掉齒原因分析
    2.1 溫度的影響
        2.1.1 溫度導(dǎo)致塑變的影響
        2.1.2 溫度對(duì)過(guò)盈量的影響
        2.1.3 溫度對(duì)材料強(qiáng)度的影響
        2.1.4 溫度對(duì)孔底空氣的影響
    2.2 井底沉砂的影響
        2.2.1 泥漿液漏失導(dǎo)致井底沉砂
        2.2.2 高溫下圍巖坍塌導(dǎo)致井底沉砂
    2.3 穩(wěn)定器的影響
    2.4 掉齒原因總結(jié)
第3章 牙齒鑲固強(qiáng)度理論分析及有限元數(shù)值模擬
    3.1 牙齒鑲固強(qiáng)度計(jì)算分析
        3.1.1 防止牙齒脫落的理論分析
        3.1.2 孔壁應(yīng)力分析
        3.1.3 孔口壓力計(jì)算
    3.2 溫度對(duì)緊固力影響的理論計(jì)算
    3.3 孔底空氣對(duì)緊固力影響的理論計(jì)算
    3.4 牙齒緊固力有限元數(shù)值模擬
        3.4.1 過(guò)盈量對(duì)緊固力影響有限元仿真
        3.4.2 齒徑對(duì)緊固力的影響有限元仿真
        3.4.3 埋齒深度對(duì)緊固力的影響有限元仿真
        3.4.4 齒孔距影響有限元數(shù)值模擬
        3.4.5 橫向加載條件對(duì)緊固力的影響有限元仿真
第4章 牙齒鑲固強(qiáng)度測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    4.1 牙齒鑲固強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法與內(nèi)容
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        4.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
    4.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與過(guò)程
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)加工
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)規(guī)劃
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.1 硬度實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 高溫壓縮實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 緊固力測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        4.3.4 齒距實(shí)驗(yàn)
        4.3.5 橫向加載條件下齒孔變形測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        4.3.6 小結(jié)
第5章 總結(jié)
    5.1 主要研究成果
    5.2 課題主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 存在的問(wèn)題及下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Design principle for parameters and interferences of tungsten carbide insert interface on roller bits[J]. YIN Kun,JONG Yonchol,BO Kun,CHOE Jongman.  Global Geology. 2013(01)
[2]美國(guó):全球地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)第一國(guó)[J]. 王燕霞.  中國(guó)石化. 2012(12)
[3]鋼鐵材料抗拉強(qiáng)度與硬度關(guān)系綜述[J]. 沈保羅,李莉,岳昌林.  現(xiàn)代鑄鐵. 2012(01)
[4]地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景綜述[J]. 畢玉榮.  石油石化節(jié)能. 2011(10)
[5]高溫巖體地?zé)徙@井施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 郤保平,趙金昌,趙陽(yáng)升,朱合華,武晉文.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]牙輪鉆頭的應(yīng)用領(lǐng)域及鉆進(jìn)技術(shù)[J]. 許劉萬(wàn),王艷麗.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2011(09)
[7]Ф14.0mm鉆齒與鉆頭本體齒孔的過(guò)盈分析[J]. 孟曉平,董亮亮,童華,王作文,于小龍,趙學(xué)峰.  石油鉆探技術(shù). 2011(02)
[8]肯尼亞OLKARIA高溫地?zé)峋@井技術(shù)應(yīng)用[J]. 王龍,張子橋,張華偉,王穎.  國(guó)外油田工程. 2010(10)
[9]泡沫鉆井?dāng)y巖極限井深模擬與實(shí)例研究[J]. 楊虎.  鉆井液與完井液. 2010(04)
[10]牙輪失效分析研究[J]. 伍翠蘭,陳汪林,元敏.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)



本文編號(hào)：3640064