弹性蓄能激发式旋冲钻井工具特性分析

玄令超 管志川 呼怀刚 李敬皎

玄令超, 管志川, 呼怀刚, 李敬皎. 弹性蓄能激发式旋冲钻井工具特性分析[J]. 石油钻探技术, 2016, 44(3): 61-66. doi: 10.11911/syztjs.201603011
引用本文: 玄令超, 管志川, 呼怀刚, 李敬皎. 弹性蓄能激发式旋冲钻井工具特性分析[J]. 石油钻探技术, 2016, 44(3): 61-66. doi: 10.11911/syztjs.201603011
XUAN Lingchao, GUAN Zhichuan, HU Huaigang, LI Jingjiao. Analysis of the Characteristics of the Rotary Impact Drilling Tool with an Elastic Element Accumulator[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2016, 44(3): 61-66. doi: 10.11911/syztjs.201603011
Citation: XUAN Lingchao, GUAN Zhichuan, HU Huaigang, LI Jingjiao. Analysis of the Characteristics of the Rotary Impact Drilling Tool with an Elastic Element Accumulator[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2016, 44(3): 61-66. doi: 10.11911/syztjs.201603011

弹性蓄能激发式旋冲钻井工具特性分析

doi: 10.11911/syztjs.201603011
基金项目: 

国家科技重大专项"大型油气田及煤层气开发"课题"西部山前复杂地层安全快速钻井技术"(编号:2011ZX05021-001)部分研究内容。

详细信息
    作者简介:

    玄令超(1988-),男,山东泰安人,2011年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,在读博士研究生,主要从事井下工具研发、破岩提速等相关研究。E-mailxuanlingchaoboy@163.com。

  • 中图分类号: TE924

Analysis of the Characteristics of the Rotary Impact Drilling Tool with an Elastic Element Accumulator

  • 摘要: 为了解决常见旋冲钻井工具冲击力小、冲击频率不稳定的问题,设计研制了弹性蓄能激发式旋冲钻井工具,将弹性蓄能元件与凸轮机构结合,利用螺杆马达带动齿形冲击振套碰撞产生冲击载荷。基于冲击动力学理论建立了该工具冲击参数计算模型,利用钻井泵和高速力值采集系统开展了工具样机冲击特性测试研究。试验结果表明,该工具冲击载荷曲线形态接近于简谐曲线,冲击载荷峰值为18~43 kN,冲击载荷随弹性元件压缩量增大而增大;冲击频率为25.7~37.2 Hz,可以由钻井泵流量调节。根据力学分析和试验结果,该工具冲击频率为螺杆马达转速与冲锤齿数的乘积,且与钻井液排量成正比;冲击载荷与弹性元件压缩量呈幂函数增加关系,与齿面变形系数呈幂函数增加关系;冲击作用时间与冲锤质量呈幂函数增加关系,与齿面变形系数呈幂函数减小关系。弹性蓄能激发式旋冲钻井工具的研制和特性分析,为旋冲钻井技术的发展提供了一种新的设计方法和技术思路。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-08
  • 修回日期:  2016-04-17
  • 刊出日期:  1900-01-01

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