本文關鍵詞：PDC鉆頭布齒參數(shù)逆向分析技術研究

  更多相關文章： PDC鉆頭 布齒參數(shù) 逆向設計 反求參數(shù) 優(yōu)化設計

【摘要】：本文針對PDC鉆頭布齒設計的多樣性與靈活性,為了提高PDC鉆頭布齒設計的科學性與效率,提出一種PDC鉆頭布齒參數(shù)的逆向分析技術。在PDC鉆頭的點云數(shù)據(jù)處理、切削齒模型重構、布齒設計參數(shù)反求以及布齒參數(shù)的優(yōu)化設計四個方面開展了研究工作。以成熟的PDC鉆頭或者使用效果并不理想的鉆頭為原型,使用非接觸式光學掃描設備,獲取鉆頭的外形點云數(shù)據(jù),基于PCL(Point Cloud Library)開源編程庫實現(xiàn)對點云數(shù)據(jù)的處理、切削齒結構特征提取以及切削齒模型的重構。在模型重構的基礎上,根據(jù)PDC鉆頭幾何學原理推導出原型鉆頭的設計參數(shù)(布齒參數(shù)),這個過程也稱為反求設計參數(shù)。在反求布齒參數(shù)的基礎上根據(jù)成熟的仿真計算模型的結果,結合鉆頭實際使用情況為鉆頭的布齒設計提供理論幫助與指導。在此基礎上結合成熟的優(yōu)化思想與優(yōu)化模型,分別建立了鉆頭布齒參數(shù)的切削量、磨損速度與側(cè)向力平衡優(yōu)化模型。針對某一型號的PDC鉆頭使用逆向分析技術,高精度反求出全部布齒參數(shù),通過逆向工程中的檢測軟件分析了重構模型與反求參數(shù)的誤差;使用等磨損優(yōu)化模型與側(cè)向力平衡優(yōu)化模型對其布齒參數(shù)進行優(yōu)化,根據(jù)仿真方法分析了優(yōu)化前后PDC鉆頭的切削參數(shù),同時結合優(yōu)化后的PDC鉆頭在鄰井使用的鉆井參數(shù)對逆向分析技術的效果做了分析和檢驗。研究結果表明:優(yōu)化后的PDC鉆頭具有更高的機械鉆速與鉆進深度。PDC鉆頭布齒參數(shù)逆向分析技術為PDC鉆頭的個性化設計提供了一種全新的設計思路。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE921.1

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王佑寧;惠卓雄;劉志剛;袁慶友;;PDC鉆頭條件下巖性識別新技術探討[J];錄井技術;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PDC鉆頭的偏心轉(zhuǎn)動問題[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,胥建華;PDC鉆頭布齒的計算機輔助設計[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鉆頭鉆進性能的研究及其在煤田鉆探中的應用[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用[J];石油鉆采工藝;1995年03期

8 陳冰姿;;淺析API標準對PDC鉆頭生產(chǎn)的影響[J];中國新技術新產(chǎn)品;2014年05期

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

10 陳洪濤;黃繼慶;滕惠婷;陳宏標;黃斌;黃遠濱;;防渦PDC鉆頭的研究與應用[J];鉆采工藝;2010年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 陳緒兵;宋陽;陳漢新;;PDC鉆頭水道曲面的無碰撞刀具軌跡生成[A];2010全國機械裝備先進制造技術(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鉆頭自動焊接技術的研究[A];山東石油學會鉆井專業(yè)委員會論文集[C];2005年

3 陳修平;鄒德永;湯晶;王家駿;;基于計算顆粒追蹤方法的PDC鉆頭水力性能研究[A];第十三屆全國水動力學學術會議暨第二十六屆全國水動力學研討會論文集——E工業(yè)流體力學[C];2014年

4 錢書紅;;PDC鉆頭對常規(guī)地質(zhì)錄井影響及應對方法[A];錄井技術文集（第四輯）[C];2004年

5 居培;王鎮(zhèn)全;翟應虎;蘇東宇;張仁龍;;基于耦合SPH-FE法的PDC鉆頭切削齒破巖過程研究[A];第九屆中國CAE工程分析技術年會專輯[C];2013年

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

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

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 通訊員 李長旺　奧文勇;渤海裝備PDC鉆頭蒙古國創(chuàng)佳績[N];中國石油報;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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

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

3 孫輝;適合夾層使用的PDC鉆頭研制[D];東北石油大學;2016年

4 王爽;針對硬塑性泥頁巖的高性能PDC鉆頭的設計研究[D];東北石油大學;2016年

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

6 Matheus Vaino Ipinge;PDC鉆頭在花崗巖中鉆進的壽命評估[D];中國地質(zhì)大學(北京);2016年

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

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

9 劉建風;PDC鉆頭布齒研究及其計算機輔助設計[D];成都理工大學;2003年

10 田京燕;PDC鉆頭三維設計軟件的研究與設計[D];中國石油大學;2010年

，

本文編號：1261576