论文题目: 中深井PDC钻头研制与应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 石油与天然气工程
作者: 司效东
导师: 张景富,慕万军
关键词: 钻头,胎体刀翼,切削齿,喷嘴,排屑槽
文献来源: 大庆石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 本文的研究工作可分为PDC 钻头的设计理论研究和钻头制造设计两大部分。在PDC 钻头的设计理论研究中,系统地研究了PDC 钻头冠部形状与地层的适应性、切削齿的破岩作用与布齿设计和、喷嘴水道及排屑槽。分析了抛物线形、鱼尾形、短抛物线形和平顶形冠部形状的PDC 钻头的特性;根据PDC 钻头的破岩原理和磨损机理,研究了切削齿的布置方式和布齿密度对钻头性能的影响;提出了喷嘴直径、喷嘴的形状及其布置方式和流道结构与排屑槽的设计方案。在钻头制造设计中,首先利用胎体刀翼结构、刀翼加长及双排保径齿技术,设计了适用于大庆油田1200m 左右的软地层的三胎体刀翼PDC 钻头。在此基础上,利用近似对称式中长刀翼设计和钻头内外锥冠部及扇形排屑槽技术,设计出适用于大庆油田1500m～2200m 不同区块的软至中硬地层的四翼、五翼和六翼PDC 钻头。形成一套完整的PDC 钻头制造方案。
论文目录:
前言
第1章 PDC 钻头的结构及工作原理简介
1.1 PDC 钻头简介
1.1.1 PDC 钻头及切削齿的结构
1.1.2 PDC 钻头的工作原理
1.1.3 PDC 钻头磨损机理
1.1.4 PDC 钻头的性能特点
1.1.5 抗回旋PDC 钻头设计
1.2 本文的主要研究内容
第2章 钻头冠部形状与地层的适应性及设计原理
2.1 PDC 钻头冠部形状与地层的适应性及工作特性
2.2 PDC 钻头的冠部形状设计原理
2.2.1 等切削设计原则
2.2.2 等磨损设计原则
2.2.3 等功率设计原则
第3章 切削齿的载荷分布与布齿设计
3.1 切削齿的载荷分布特性
3.1.1 切削齿载荷分布特征
3.1.2 切削齿切削面积的计算
3.1.3 切削力、切削功率及切削体积
3.2 切削布齿原则及方法
3.2.1 布齿原则
3.2.2 PDC 钻头布齿方法
3.3 切削齿的刃前角、侧偏角、出露高度及布齿密度
3.3.1 刃前角
3.3.2 侧偏角
3.3.3 切削齿的露齿高度
3.3.4 布齿密度
第4章 喷嘴水道及排屑槽
4.1 喷嘴直径和喷嘴分布
4.1.1 喷嘴直径
4.1.2 喷嘴的形状及其布置方式
4.2 流道结构与排屑槽的设计原则
4.2.1 流道结构
4.2.2 排屑槽
第5章 三胎体刀翼PDC 钻头的研制
5.1 胎体刀翼PDC 钻头结构设计及其原理
5.1.1 胎体刀翼结构的确定
5.1.2 不对称刀翼结构的确定
5.1.3 保径结构的确定
5.1.4 钻头帽、钻头体结构的确定
5.2 布齿设计及其原理
5.2.1 钻头冠部形状的选择
5.2.2 切削齿的分布及选择
5.2.3 切削齿的出刃高度及衬托齿长度的设计
5.2.4 切削齿后倾角设计
5.2.5 切削齿的侧倾角设计
5.3 钻头水力设计及其原理
5.3.1 选择流线型喷嘴
5.3.2 喷嘴组合式锒装
5.3.3 喷嘴不同心式锒装
5.3.4 喷嘴的阶梯式镶装
5.4 钻头制造工艺技术
5.4.1 双排保径齿和保径金刚石制造工艺技术
5.4.2 胎体刀翼的制造工艺技术
5.4.3 钻头组装工艺技术
5.5 现场应用
5.5.1 应用条件
5.5.2 应用效果
第6章 四翼、五翼、六翼PDC 钻头的研制
6.1 四翼PDC 钻头研制
6.1.1 钻头整体结构设计
6.1.2 布齿设计
6.1.3 钻头喷嘴设计
6.2 五翼PDC 钻头研制
6.2.1 钻头整体结构设计
6.2.2 布齿设计
6.3 六翼PDC 钻头研制
6.3.1 钻头整体结构设计
6.3.2 布齿设计
6.3.3 钻头喷嘴设计
6.4 钻头制造工艺技术
6.5 现场应用
6.5.1 应用条件
6.5.2 应用效果
6.5.3 与同类钻头的对比及达到的水平
结论
致谢
参考文献
详细摘要
发布时间: 2005-12-09
参考文献
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- [2].切削式PDC钻头钻速方程建立及其应用[D]. 韩颖.大庆石油学院2007
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