Optimization design and residual thermal stress analysis of PDC functionally graded materials

INTRODUCTION Polycrystalline diamond compacts (PDC), con-sisting of a polycrystalline diamond (PCD) layer on a WC-Co substrate, and having high hardness and abrasive resistance, are used in a variety of drilling and machining applications (Farhad, 2001; Sadi and Muzaffer, 2001). However, due to differences of thermal and mechanical properties in diamond and WC-Co substrate, residual thermal stresses develop in regions near the interfaces during fabrication. The diamond coating exhib…     

单牙轮钻头在定向侧钻井中的推广应用

一、前言 钻头是影响定向侧钻机械钻速的重要因素之一,现在侧钻井常用的小尺寸钻头主要有三牙轮钻头、PDC钻头和单牙轮钻头,其中,三牙轮钻头最明显的缺点是轴承尺寸小,它主要靠冲击、压碎和小距离刮挤方式破岩,钻头接触井底的牙齿数变化大,牙齿受力不均匀,轴承使用寿命短;PDC钻头由于受结构和工作原理的限制,不仅工作时扭矩较大,牙齿的冲洗和冷却困难,而且它对地层岩性的敏感性较强,不适合钻进砾石地层和软硬交错的地层,目前胜利油田定向侧钻使用最多的就是江汉钻头厂生产的单牙轮钻头,     

对三牙轮钻头现代设计方法的研究

简述了三牙轮钻机的基本构成,介绍了几种三牙轮钻头的现代设计方法,对计算机辅助设计(CAD)、优化设计、计算机仿真设计、模块化设计、有限元设计进行了总结和概述,对三牙轮钻机的性能和质量的提高有着比较重大的意义.     

金刚石钻头选型技术

以不同钻进条件下金刚石钻头的主要类型为基础,针对金刚石钻头优选的多目标、多层次性,利用层次分析法建立了金刚石钻头选型方案的优化模型,并在已知地质资料和测井资料的基础上得出了金刚石钻头选型的测井解释方法,分析总结了金刚石钻头选型的总体依据和特定情况下的选型。     

吃深控制定向PDC钻头的研制及现场应用

采用常规定向PDC钻头定向时,由于PDC复合片十分锋利易吃入地层,因此PDC钻头的吃入能力很强,一方面产生的反扭矩大,另一方面,会造成工具面波动,因此现场更倾向于使用牙轮钻头,但是牙轮钻头却存在机械钻速低、进尺少和易掉牙轮等缺点。本文设计的具有专利结构的吃深控制定向井钻头克服了上述定向PDC钻头的缺点,在现场取得了很好的使用效果。     

两种中部切削结构的PDC钻头破岩效率研究

为提高深井钻井速度、延长钻头寿命及提高钻头破岩效率,以释放井底应力降低岩石抗钻能力为理论基础,设计并加工了中心外凸、中心内凹两种中部切削结构的PDC钻头,并与普通PDC钻头开展破岩效果对比实验.实验结果表明,与普通钻头相比,中心内凹钻头破岩钻进速度最大增幅达到了336％,中心外凸钻头破岩钻进速度最大增幅达到了89％.实...     

PDC钻头专利技术研究

在对国内、外PDC钻头专利资料的搜集、整理的基础上,阐述了各持有国家的专利归属、分布情况及国内外各大钻头公司在PDC钻头及其切削齿、钻头设计等研究方向上的不同侧重,同时结合本行业特点作出相应的分析.     

PDC钻头胎体性能研究

通过实际应用的胎体配方和初步选定的配方试验,进行了胎体的物理机械性能测定、分析,找出了规律,选定了配方,为今后改进胎体配方打下了基础。     

PDC钻头最新技术的综述

为满足钻井市场不断发展的需要、解决钻井难题、提高钻井效率,近年来全世界各大钻头公司设计开发出多种新型PDC切削齿、专用PDC钻头及相关技术。本文对TOUGH-DRILL钻头、Genesis HCM钻头、定向井钻头、套管开窗铣钻工具、超硬热稳定PDC切削齿、扭转震击器、内外刀翼式PDC钻头等各种新型井底钻井工具进行了简要介绍。