| 井下全金属非圆齿轮动力钻具设计与可行性研究 |
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| 引用本文： | 张,伟.井下全金属非圆齿轮动力钻具设计与可行性研究[J].地质与勘探,2023,59(1):154-161. |
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| 作者姓名： | 张 伟 |
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| 作者单位： | 中国地质大学（北京）工程技术学院，北京； 自然资源部深部地质钻探技术重点实验室，北京；中地装（北京）科学技术研究院有限公司，北京 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划课题“小口径高效系列钻具研究”（编号：No. 2018YFC0603404）和中央高校基本业务费优秀教师基金项目“全金属动力钻具水力部件旋转振动模型研究”（编号：No.292018093）联合资助 |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 高温高压 井下动力钻具 非圆齿轮马达 泄漏 |
| 收稿时间： | 2021/1/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/9/28 0:00:00 |
Design and feasibility study of Downhole all-metal non-circular gear power drilling tools |
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| Zhang Wei.Design and feasibility study of Downhole all-metal non-circular gear power drilling tools[J].Geology and Prospecting,2023,59(1):154-161. |
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| Authors: | Zhang Wei |
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| Institution: | School of Engineering and Technology, China University of geosciences, BeiJing; Key laboratory on Deep Geo-Drilling Technology of the Ministry of Land and Resources, BeiJing; China Geological Equipment Research Institute Co. Ltd. BeiJing |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | high temperature and pressure downhole power drilling tools non - circular gear hydraulic motor leakage |
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