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定向钻进连续取心钻具设计及取心参数仿真分析: 2025年; 在战略性矿产资源勘探取样过程中,传统的垂直孔面临着单孔投资高、获取地质信息有限等难题,无法满足高效增储勘探的需求。为此,基于绳索取心和定向钻井技术,设计了一种定向钻进连续取心钻具,能够高效精准的获取地下三维空间的地质岩心。针对该技术在硬岩中钻进效率低、钻具易折断、岩心难以连续获取等技术难点,采用仿真模拟的方法分别研究了钻压、转速、造斜率对定向取心钻进的影响。仿真分析结果表明,钻压、转速与钻进速度、造斜率和弯接头应力成正比,当钻压>30 kN、转速>230 r/min时即可满足6°/30 m的造斜需求。综合考虑钻具使用寿命,优选钻压为25~30 kN,转速为230~300 r/min。随着造斜率增大,岩心与岩心管之间的接触应力也随之变大,但最终的接触应力会保持在稳定范围内。当造斜率为9°/30 m时,最大的接触应力为514.7 MPa,均小于岩心管材质的屈服强度。上述仿真模拟为定向钻进连续取心钻具的钻进参数与造斜能力协调优化提供理论支撑。; 韩泽龙李小洋施山山王瑛俪周庆权马银龙田英英; 关键词：定向钻进连续取心钻进速度造斜率

可变构型火星采样钻具设计及性能研究: 随着人类月球探测任务的接连成功实现,人们逐渐将目光聚焦在与地球环境参数更加相近的火星。为能够实现更加直接、高效的获取火星表面样本及相关数据,需对火星表面进行采样,原位采样探测是目前已知探测方式中最具权威性的,同时也是最具...; 张嘉航

地质钻探施工中的钻具设计与优化研究: 2024年; 本研究聚焦于地质钻探施工中钻具的设计与优化,旨在提高钻进效率和钻进质量。通过对地下岩石特性和钻进方向的深入分析,结合力学原理和土壤破裂理论,提出了钻头设计的改进方案,并优化了钻杆的规格和参数。实验结果表明,优化后的钻具在实际施工中表现出更高的钻进效率,更低的磨损率,更精确的钻进方向,有效避免了施工中的偏斜问题。然而,本研究进一步验证优化后钻具在不同地质条件下的稳定性和经济效益。未来的研究应拓展评估与优化范围,包括钻井液性能、钻具寿命及回收再利用等方面,以适应复杂地质钻探条件并取得更高经济效益。; 席静文; 关键词：钻具设计钻进效率

双翼弧平式长螺旋锚杆成孔钻具设计: 2024年; 针对传统锚杆成孔钻具在松散土层中存在的孔径缩小、孔壁不稳定和施工效率低下等问题,对双翼弧平式长螺旋锚杆成孔钻具进行改进和优化,开发一种新型成孔钻具。该钻具设计有双翼三角板钻头和弧平式旋板,有效提高了成孔的准确性和对土壤位移的控制,从而显著提高了锚杆的安装质量和施工效率。所设计的翼弧平式长螺旋锚杆是一种用于地下工程和斜坡稳定的先进锚固设备,尤其适用于松散或复杂的地质结构。; 王驰邢之浩车松阳

新型气液驱动式螺杆钻具设计及研究: 2024年; 为了解决常规气体螺杆钻具失效事故,本文设计了一种新型气液驱动式螺杆钻具,利用地面压缩气体驱动定子腔内液体的循环往复运动,从而推动万向轴和转子转动,给钻头传递平稳的扭矩和钻压。该结构可以有效减少螺杆钻具飞车和憋泵事故,实现高效气体钻井作业。针对常规结构的传动轴经常发生断裂的问题,本研究对易损件传动轴进行了结构改进,对退刀槽和轴径进行了改进,改进后的传动轴最大应力及最大位移变形在许可范围内,表明改进后的传动轴承载强度可以满足现场使用要求。; 贺俊伟陈浩东胡开元何勇宫欣悦匡延科刘洋; 关键词：螺杆钻具传动轴有限元

超短半径多分支井柔性钻具设计及应用被引量：1: 2024年; 利用超短半径多分支井可高效靶向挖潜中老油田局部富集剩余油和断块油田阁楼油,加大储层泄油面积,提高油田的采收率。柔性钻具是超短半径侧钻多分支井技术中的核心工具,在钻进过程中受力较为复杂,国内尚未形成完整的柔性钻具设计方法及相应的力学分析。基于工艺特点和现场需求,对柔性钻具进行了受力分析和总体结构设计,给出了整体管柱的设计方法,建立了力学模型进行有限元分析,对不同载荷条件下的钻具强度进行校核。在南海某井的现场应用结果表明,该柔性钻具造斜钻进顺利,作业后与治理前相比日产量提升三倍,含水率降低53%。可为适用于超短半径多分支井的柔性钻具的设计与研究提供参考。; 高鹏阳关皓纶薛宪波张文博王伟军赵金永; 关键词：超短半径剩余油设计方法

井下全金属非圆齿轮动力钻具设计与可行性研究被引量：2: 2023年; 高温高压井下动力钻具受高温的影响,其所含的橡胶等不耐高温件的寿命会大大降低,进而严重影响井下动力钻具的性能和使用寿命。而全金属非圆齿轮钻具作为一种新型的全金属容积式动力钻具对温度的变化并不敏感,十分适合高温井下工况,具有良好的发展前景。本文介绍了非圆行星齿轮马达的基本原理和特性,调研了国内外非圆行星齿轮马达的发展现状,分析了非圆行星齿轮液压马达节曲线的设计和使用寿命等关键技术。在此基础上,开展了行星马达应用于井下动力钻具的可行性研究,研制了非圆齿轮动力钻具原理样机,提出了该钻具的研发建议与方向。并通过流体力学对该钻具的端面泄漏量进行了分析,得出了对端面泄漏量影响最大的因素为端面间隙的大小,然后对改进前后的结构分别进行了有限元分析,得出改进后结构的端面间隙为+0.11~0.18μm,远小于改进前的端面间隙-0.13μm,验证了该结构的可行性。; 张伟王瑜张凯刘宝林刘宝林; 关键词：井下动力钻具

地质岩心钻探工程中的钻具设计与优化: 2023年; 本文针对地质岩心钻探工程中的钻具设计与优化问题进行了深入研究。首先,介绍了钻具设计的基本原则,包括功能性原则、耐久性原则和效率性原则。其次,详细阐述了钻具设计与优化的方法,包括理论分析方法、实验测试方法和数值模拟方法。这些方法为钻具设计的优化提供了重要的理论和实践指导。最后,探讨了钻具设计与优化的关键技术,包括钻头设计与优化、钻杆设计与优化和钻具润滑与冷却技术。这些关键技术的合理应用可以显著提高地质岩心钻探工程的效率和成功率,降低成本。本文的研究成果对于地质岩心钻探工程的钻具设计具有重要的实际应用价值。; 潘顺林田飞曾斌耿加友; 关键词：钻具设计

极区月壤水冰钻具设计及钻进力载特性研究: 为了能够更加直接地获得月壤水冰物质形态、赋存形式以及月球水的来源机制，各航天大国竞相开展月球极区月壤水冰探测任务。本课题便以我国探月四期嫦娥七号月球南极月壤水冰剖面采样任务为背景，针对飞跃器剖面采样钻具开展设计研究与分析...; 崔中雨; 关键词：钻具设计

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