Numerical simulation of percussive drilling          下载免费PDF全文

Alexandre Depouhon  Vincent Denoël  Emmanuel Detournay 《国际地质力学数值与分析法杂志》2015,39(8):889-912

This paper presents a novel dynamical model to analyze the long‐term response of a percussive drilling system. This departs from existing approaches that usually consider a single activation and bit/rock interaction cycle for the analysis of the process performance. The proposed model integrates the axial dynamics of an elastic piston and an elastic drill bit, a motion‐dependent pressure law to drive the piston, and a generalized bit/rock interaction law representative of the dynamic indentation taking place at the bit/rock interface. It applies to down‐the‐hole percussive drilling as well as top‐hole, with minor modifications. The model does not account for the angular motion or the hole cleaning, however. The model is first formulated mathematically; then, a finite‐dimensional approximation is proposed for computations. Numerical analyses of the model response, for a low‐size down‐the‐hole percussive system, follow. The period‐1 stationary response for the reference configuration is studied in detail, and parametric analyses assessing the influence on the rate of penetration of the bit/rock interaction parameters, the feed force, and the percussive activation parameters are conducted. These analyses reveal that the multiscale nature of the process is well captured by the model and recover expected trends for the influence of the parameters. They also suggest that a significant increase of the penetration rate can be achieved by increasing the percussive frequency. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

庐枞LZSD-1孔科学钻孔钻头选择与使用     

余善平 《安徽地质》2016,26(1):36-37

受中国地质科学院地质研究所的委托,安徽省地质矿产勘查局313地质队承担《华东庐枞盆地科学钻探选址预研究》3000m科学钻探工程任务,该钻孔为大陆科学钻探选址预研究项目中6个钻孔之一,主要目的是通过钻探揭示和验证与成矿有关的岩体、基底、盖层的空间分布,建立地壳结构模型和异常解释的标尺,为大陆万米钻探提供选址依据。本文主要介绍了在施工过程中的钻头选用情况,仅供同行参考。  相似文献   

深孔用高钢级绳索取心钻杆分区热处理工艺试验研究          下载免费PDF全文

彭莉  梁健  蔡纪雄  杨金东  孙环平  孙建华 《探矿工程》2016,43(9):14-19

为改善绳索取心钻杆受力工况,延长钻杆使用寿命,满足深孔及特深孔钻探施工要求,开展了对绳索取心钻杆体进行分区热处理工艺的试验研究。试验选用高钢级薄壁管材,通过对钻杆两端300 mm左右的区间内进行盐浴淬火及高温回火处理,保证了调质区域的机械性能,硬度和金相组织均匀性良好,同时热处理过渡带影响区域小。试制加工的特深孔绳索取心钻杆具有两端部螺纹连接段刚性强、杆体中部韧性好的特点。该钻杆在山东莱州西岭村矿区完成了2845.55 m深孔的钻进施工,使用情况良好。  相似文献   

国际油气井钻头进展概述（二）——FuseTek融合钻头与Pexus组合钻头          下载免费PDF全文

左汝强 《探矿工程》2016,43(2):1-4

NOV公司2013年向市场推出FuseTek融合钻头。它将PDC钻头的高钻速与孕镶金刚石钻头的耐磨性结合于一体,适宜于钻进中硬—坚硬、高研磨性地层。FuseTek钻头已广泛应用于刚果、厄瓜多尔、中国、哥伦比亚等国家。应用表明,该新型组合钻头比PDC钻头或牙轮钻头钻进效率提高许多,工作寿命增加1～3倍或更多。Shear Bits公司于2014年推出Pexus组合钻头。该钻头广泛应用于加拿大冰川冰碛物钻进。地层上部硬卵砾石层利用可转动硬质合金齿钻进,下部软砂岩与页岩则运用PDC碎岩。整个冰碛物地层用一个Pexus钻头一钻到底。所述3类组合式钻头（含Kymera钻头）对于未来实现“一个钻头,一口井”的目标有重要意义。  相似文献   

受控定向钻进技术在福建马坑矿区的应用          下载免费PDF全文

邹道全 《探矿工程》2016,43(1):70-74,80

重点介绍了福建马坑矿区ZK8321分支孔受控定向钻进技术。施工中运用了国内先进的螺杆钻造斜技术及光纤陀螺测量定向技术,避开上部复杂孔段（松散破碎层、溶洞地层、采空区等）及对勘探工作的影响,达到了施工目的;总结了施工技术难点与措施,分析了施工技术效果,积累了宝贵的施工经验。  相似文献   

深部钻探铝合金钻杆开发应用          下载免费PDF全文

孙建华  梁健  王立臣  彭莉  张永勤  单长智 《探矿工程》2016,43(4):34-39

铝合金钻杆具有质量轻、比强度高、钻进深度大等特点,开发并应用铝合金钻杆对提高我国难进入地区钻探施工效率、推动深部科学钻探技术进步以及节能降耗等具有重大现实意义。本文介绍了我国铝合金钻杆批量化、系列化开发与应用的现状,并重点分析了铝合金钻杆应用技术特点、试制关键技术、室内试验和推广应用情况;根据铝合金钻杆的实钻应用情况及研发趋势,提出了我国铝合金钻杆开发的新构想。  相似文献   

地表近水平孔绳索取心工艺钻探实践          下载免费PDF全文

李占锋 《探矿工程》2016,43(1):48-50

针对近水平孔地表岩心钻探施工项目的相关技术要求,利用现有的CS1000P6L型地表岩心钻机和常用的绳索取心钻具,设计和改进了绳索取心内管总成的投放与打捞装置,实现了地表岩心钻孔倾角接近零度的情况下普通绳索取心工艺的正常工作。与普通的提钻取心相比,大幅提高了工作效率,节省了购置特定的钻杆、绳索取心钻具及打捞器具等费用。经改进的输送装置结构简单、性能可靠、成本低廉,操作简单易行。经过野外生产实践验证,该装置实现了预期的目的和效果,达到了地质要求,积累并丰富了地表近水平孔岩心钻探施工的经验。  相似文献   

高研磨性地层复合式钻头的研制与应用          下载免费PDF全文

贾志刚 《探矿工程》2016,43(2):9-11

金山气田、龙凤山构造、长岭断陷等登娄库组以下深部地层可钻性差,研磨性强,导致钻头磨损严重,使用效率低。在对牙轮钻头、PDC钻头及孕镶金刚石钻头在高研磨性地层中的适应性进行细致和全面分析的基础上,提出了把PDC钻头机械钻速高和孕镶金刚石钻头进尺多的技术优势相结合的研制思路,开展PDC+孕镶复合式钻头设计。现场应用取得了良好的试验效果。提出了合理化的建议。  相似文献   

乌兰哈达变质岩地层地热勘探井钻头选择与取心工艺          下载免费PDF全文

宋国龙  董劲松  李进安 《探矿工程》2016,43(12):41-44

内蒙古自治区察右后旗乌兰哈达苏木地热勘探井井深2006.87 m。采用石油30型钻机施工,钻遇地层大部分为变质岩,达1500 m以上,对牙轮钻头损坏严重,同时施工要求进行18次岩心采取。经过对钻头的试用、选择,最后选用HJ637G型牙轮钻头,钻进时效可达0.8～1.2 m,使用寿命可达到80～100 h。取心段采用川7-4型双管单动取心筒配合金刚石钻头,岩心采取率可达70%～95%。  相似文献   

钻井利器的故事之“铝合金钻杆”          下载免费PDF全文

梁健  尹浩  张金昌  孙建华  冯起增 《探矿工程》2018,45(5):1-3

地球科学的发展对地球深部数据的依赖程度越来越高,作为“入地”重要手段的科学超深井工程是研究深部地质学的重要方法,被誉为是“伸入地壳的望远镜”。与钢钻杆相比,铝合金钻杆以其独特的优越性(质量轻、比强度高、钻进深度深、所需能耗少),已成为难进入地区、大位移井、超深井等钻柱设计的优选方案。本文从科普的角度介绍了钻柱与钻杆的区别、钻柱的使用极限长度、铝合金钻杆的技术优势及其现存的不足之处,以此提高对铝合金钻杆的认识,促进铝合金钻杆的研究和发展。  相似文献