基于non-PDC算法的T-S模糊时滞系统的控制

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作者 周坤 黄天民 齐淑楠 《模糊系统与数学》 北大核心 2018年第2期11-17,共7页

针对一类T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,提出了基于非并行分布补偿(non-PDC)算法的模糊状态反馈控制方法。为了减少保守性,选择一个新的二重积分不等式,用以处理求导LyapunovKrasovskii泛函所得的积分项。不同于并行分布补偿(PDC)算... 针对一类T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,提出了基于非并行分布补偿(non-PDC)算法的模糊状态反馈控制方法。为了减少保守性,选择一个新的二重积分不等式,用以处理求导LyapunovKrasovskii泛函所得的积分项。不同于并行分布补偿(PDC)算法,本文给出的基于non-PDC算法的模糊状态反馈控制器不要求与模糊模型分享共同的隶属函数或者相同的模糊规则数目,因此具有更大的设计灵活性。为了进一步减少non-PDC算法带来的保守性,考虑隶属函数的边界信息,同时引入适当的松弛变量。最后给出卡车拖车模型的仿真实例,证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 T-S模糊模型 非线性时滞系统 非并行分布补偿(non-pdc)算法 积分不等式

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凸棱非平面聚晶金刚石齿的破岩机理及在含砾地层中的应用 被引量：2

2

作者 陈炼 魏小虎 +5 位作者 曹强 周岩 杨迎新 胡川 赵志杰 伍彬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期371-379,共9页

为提高聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在含砾、软硬交错等不均质地层中的抗冲击性能,开展了凸棱非平面PDC齿的研究。通过仿真和室内实验对比分析了凸棱非平面齿与常规平面齿的破岩机理。与平面齿相比,凸棱非平面齿与岩石的接触应力分布更均... 为提高聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在含砾、软硬交错等不均质地层中的抗冲击性能,开展了凸棱非平面PDC齿的研究。通过仿真和室内实验对比分析了凸棱非平面齿与常规平面齿的破岩机理。与平面齿相比,凸棱非平面齿与岩石的接触应力分布更均匀,切削破岩过程中的载荷波动幅度明显更小,切削稳定性更高。凸棱齿特殊的非平面结构改变了切削齿与岩石的互作用方式,在不均质地层得到成功应用。 展开更多

关键词 非平面聚晶金刚石齿 含砾地层 破岩机理 冲击损坏

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新型仿生PDC齿高效切削机理及试验研究 被引量：5

3

作者 刘婧 高科 +1 位作者 徐小健 李梦 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2013年第12期5-8,共4页

利用仿生耦合理论,根据贝壳和蝼蛄等动植物的非光滑形态结构研制了一种新型的仿生PDC齿,并利用有限元软件abaqus对单个齿磨损前后的运动过程进行分析,与普通PDC齿的应力分布状态进行对比,可以看出,在同等条件下,非光滑PDC切削齿的应力... 利用仿生耦合理论,根据贝壳和蝼蛄等动植物的非光滑形态结构研制了一种新型的仿生PDC齿,并利用有限元软件abaqus对单个齿磨损前后的运动过程进行分析,与普通PDC齿的应力分布状态进行对比,可以看出,在同等条件下,非光滑PDC切削齿的应力大小及分布情况要明显优于普通的PDC切削齿,具有良好的碎岩效果。此外还对这2种切削齿进行了磨耗比试验,试验结果进一步证明了仿生PDC齿具有一定的优越性。 展开更多

关键词 仿生耦合 ABAQUS 非光滑 PDC切削齿 磨耗比

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异形PDC加强齿结构优化设计及有限元分析 被引量：3

4

作者 张德荣 孔春岩 +1 位作者 常十梨 张笑非 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期80-83,共4页

针对PDC切削齿的机械磨损、崩裂、聚晶金刚石层剥离的失效形式,提出采用"异形(即非平面)结构设计的PDC加强齿",以提高其使用寿命。通过有限元分析PDC切削齿和"非平面结构设计的异形PDC加强齿"受力情况,结果表明:牙... 针对PDC切削齿的机械磨损、崩裂、聚晶金刚石层剥离的失效形式,提出采用"异形(即非平面)结构设计的PDC加强齿",以提高其使用寿命。通过有限元分析PDC切削齿和"非平面结构设计的异形PDC加强齿"受力情况,结果表明:牙齿工作时的内应力分布及大小得到改善,异形结构进一步增强牙齿聚晶金刚石复合层与硬质合金基体的啮合力,可显著提高牙齿的抗剪破坏能力。特别对牙轮钻头的运动学特征及破岩特点的适应性探索和对今后相关学科研究有着重要的参考价值。 展开更多

关键词 异形PDC加强齿 结构优化设计 有限元分析

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石灰岩地层PDC钻头仿生PDC齿工作角优化试验研究 被引量：6

5

作者 高科 孙阳 +3 位作者 刘婧 孙友宏 张绪良 李梦 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2015年第11期70-73,共4页

在仿生耦合理论的指导下,根据贝壳的表面非光滑的结构特性设计研制一种仿生PDC齿。设计PDC钻头时,主要考虑切削齿的后倾角与侧转角,二者对钻头碎岩效率有重要影响。通过理论分析仿生PDC齿在钻头的最优安装角度,并通过钻进试验来优选仿生... 在仿生耦合理论的指导下,根据贝壳的表面非光滑的结构特性设计研制一种仿生PDC齿。设计PDC钻头时,主要考虑切削齿的后倾角与侧转角,二者对钻头碎岩效率有重要影响。通过理论分析仿生PDC齿在钻头的最优安装角度,并通过钻进试验来优选仿生PDC齿在钻进石灰岩的最优安装角度。试验结果表明:在相同的转速、钻压的条件下,切削齿后倾角为20°、侧转角为0°时,钻头钻速最快。此试验结果可以为石灰岩地层用PDC钻头的设计提供参考依据。 展开更多

关键词 仿生 PDC齿 非光滑 后倾角 侧转角 PDC钻头

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PDC钻头表面流场的数值模拟 被引量：1

6

作者 崔桂香 潘岩 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期96-102,共7页

用数值方法解非牛顿流体流动的控制方程来研究ＰＤＣ钻头表面的泥浆流动，以８１／２”钻头为实例计算了钻头表面的流场和压强分布，计算结果和实际情况基本符合。其方法对ＰＤＣ钻头的布齿设计有实用价值。

关键词 非牛顿流体 PDC钻头 数值模拟 钻头

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非简化PDC钻头井底流场数值仿真 被引量：1

7

作者 杨丽 陈康民 《煤矿机械》 北大核心 2004年第11期39-41,共3页

根据实钻经验 ,将PDC钻头流场形状进行了改进 ,采用数值模拟的方法 ,全面考虑了三维、旋转、非对称和多喷嘴等多种因素的影响 ,对某厂一个实际PDC钻头模型井底流场进行了仿真分析 。

关键词 非简化PDC钻头 井底流场 数值仿真

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用于砾石夹层钻进的新型PDC钻头的研制与使用 被引量：15

8

作者 李天明 李大佛 +2 位作者 陈洪俊 雷艳 刘红旗 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2006年第8期57-60,63,共5页

无压浸渍工艺生产的PDC石油钻头钻遇砾石夹层不适应。根据砾石夹层砾石坚硬、软硬互层、非均质、研磨性强的特点,研究了新型PDC钻头,在钻头结构上主要采取外抛内锥带辅助切削齿的结构形式,在复合片上主要采用非平面结合方式,即采用双向... 无压浸渍工艺生产的PDC石油钻头钻遇砾石夹层不适应。根据砾石夹层砾石坚硬、软硬互层、非均质、研磨性强的特点,研究了新型PDC钻头,在钻头结构上主要采取外抛内锥带辅助切削齿的结构形式,在复合片上主要采用非平面结合方式,即采用双向多条直槽非平面结合。按此方案设计与生产了3只钻头,分别在3口井试用,直接钻穿砾石夹层馆陶组地层井段,钻井效率提高26%,突破了砾石夹层钻进不能使用PDC钻头的禁区。 展开更多

关键词 砾石夹层 PDC钻头 辅助切削齿 非平面结合方式

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T-S模糊离散多时滞系统的H_∞控制

9

作者 纪志成 孙予明 王艳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期751-757,共7页

提出了一种新型非二次型Lyapunov函数,在非并行分布补偿控制策略框架下,研究了一类基于T-S模糊模型的离散多时滞系统的H∞控制.通过引入一个矩阵变换,所得控制律均以线性矩阵不等式的形式给出.现有的并行分布补偿控制律可视作该新方法... 提出了一种新型非二次型Lyapunov函数,在非并行分布补偿控制策略框架下,研究了一类基于T-S模糊模型的离散多时滞系统的H∞控制.通过引入一个矩阵变换,所得控制律均以线性矩阵不等式的形式给出.现有的并行分布补偿控制律可视作该新方法在某些条件下的特例.仿真算例显示,该函数方法保守性较低,系统控制性能良好. 展开更多

关键词 T-S模糊模型 时滞 H∞控制 非二次型Lyapunov函数 非并行分布补偿控制

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国际油气井钻头进展概述(三)——PDC钻头发展进程及当今态势(上) 被引量：30

10

作者 左汝强 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2016年第3期1-8,共8页

自1973年PDC钻头应用以来,油气钻井发生了很大变化。但是PDC钻头在早期约15年时间内发展缓慢。此后,由于加强技术创新,如多层聚晶金刚石层、非平面界面专利、防回旋技术、滤钴工艺、优化水力学设计以及计算机建模等,促进了PDC钻头迅猛... 自1973年PDC钻头应用以来,油气钻井发生了很大变化。但是PDC钻头在早期约15年时间内发展缓慢。此后,由于加强技术创新,如多层聚晶金刚石层、非平面界面专利、防回旋技术、滤钴工艺、优化水力学设计以及计算机建模等,促进了PDC钻头迅猛发展、广泛应用。目前,PDC钻头在世界上所钻进尺数已占到约90%。NOV公司近年推出4种太阳神PDC切削齿,由其制作的PDC钻头提高了热稳定性、抗研磨性、抗冲击韧性与导向性等。这类钻头可以钻进硬岩与研磨性地层,以及一些难钻地层,具有较高的钻进效率和较好的耐用性。Helios太阳神系列PDC钻头成功地应用于挪威、中东、澳大利亚以及美国等地的油气田。斯伦贝谢公司推出的ONYX玛瑙360°滚动PDC可保持刀齿锐利、相对冷却及延长寿命,显著地提高了钻头耐用性。在美国许多油气田应用表明,这种滚动PDC制造的钻头比固定齿PDC钻头平均钻进效率可提高40%以上,而钻头的工作寿命则可提高40%~70%。 展开更多

关键词 复合片 聚晶金刚石复合片 非平面界面 滤钴工艺 太阳神PDC齿 热韧性 玛瑙360°滚动PDC齿

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基于Lyapunov函数的不确定模糊控制系统设计

11

作者 巩长忠 王灿 《中国民航大学学报》 CAS 2011年第1期55-58,61,共5页

研究一类不确定T-S模糊系统的稳定性问题,考虑了平行与非平行分配补偿控制器的设计,并把线性矩阵不等式方法运用到了非平行分配补偿控制器中。基于Lyapunov函数把系统稳定的充分条件延伸到了不确定模糊控制系统。最后通过数值实例说明... 研究一类不确定T-S模糊系统的稳定性问题,考虑了平行与非平行分配补偿控制器的设计,并把线性矩阵不等式方法运用到了非平行分配补偿控制器中。基于Lyapunov函数把系统稳定的充分条件延伸到了不确定模糊控制系统。最后通过数值实例说明了本结论的有效性。 展开更多

关键词 参数不确定 T-S模糊系统 LYAPUNOV函数 平行分配补偿器 非平行分配补偿器 线性矩阵不等式

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国际油气井钻头进展概述(四)——PDC钻头发展进程及当今态势(下) 被引量：23

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作者 左汝强 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2016年第4期40-48,共9页

近年来,非平面PDC切削齿,如浅凹面PDC齿、Stinger毒牙中心锥形齿、Stinger毒牙刀翼锥形齿、Axe Blade斧式脊形PDC齿和Stay Cool保持冷却PDC齿等制造的钻头,逐步在油气钻井中得到有效的应用。这些钻头能够以较高的钻进效率和工作寿命钻... 近年来,非平面PDC切削齿,如浅凹面PDC齿、Stinger毒牙中心锥形齿、Stinger毒牙刀翼锥形齿、Axe Blade斧式脊形PDC齿和Stay Cool保持冷却PDC齿等制造的钻头,逐步在油气钻井中得到有效的应用。这些钻头能够以较高的钻进效率和工作寿命钻进某些硬岩和研磨性地层。为了满足水平钻井,特别在页岩气水平井中能够强力排除岩屑,并具有优良的钻井导向性能,国际著名公司推出了许多新型钻头,如ONXYⅡ矛式PDC钻头、Seeker导向PDC钻头、Counter Force反力PDC钻头、Speed快速PDC钻头等用于当代油气钻井,取得了良好的效果。文章还介绍了Defyer DPA套管钻头与Cutt Pro PDC防剪切保护帽。提出了以下建议:继续深入研究PDC钻头,以提高其性能,更好地满足油气钻井的要求;组合化钻头是油气钻头发展的重要趋势;比金刚石性能更好的钻头切削材料有可能今后发现或合成,可用于制作更佳钻井钻头;我国钻头企业需重组和发展状大;各种钻头技术创新应该加强。 展开更多

关键词 非平面PDC切削齿钻头 斧式脊形PDC齿 防泥包涂层 导向PDC钻头 PDC防剪切保护帽 单钻头钻井

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隆平1井钻井设计与施工 被引量：4

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作者 孙莉 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2019年第6期36-40,共5页

隆平1井是大庆油田首口在沉积盆地基底层施工的水平井,设计斜深4532.72m(垂深3111.50m),勘探钻井目的是为了探索通过水平井大幅度提高古中央隆起带基岩风化壳储层天然气产能。针对该井在钻井过程中可能遇到的难点与风险,进行了井身结构... 隆平1井是大庆油田首口在沉积盆地基底层施工的水平井,设计斜深4532.72m(垂深3111.50m),勘探钻井目的是为了探索通过水平井大幅度提高古中央隆起带基岩风化壳储层天然气产能。针对该井在钻井过程中可能遇到的难点与风险,进行了井身结构优化设计、井眼轨道优化设计、钻井参数优化、钻头优选及配套提速试验等。实钻情况表明,该井全井平均机械钻速5.15m/h,相比设计钻速提高45.89%,现场施工提速效果明显,为探索该区域基底构造提供了宝贵的经验。 展开更多

关键词 基岩风化壳储层 水平井 非平面齿PDC钻头 复合钻头 钻井设计

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非平面齿PDC钻头在福山油田砂砾岩地层的应用 被引量：5

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作者 张涛 董宏伟 +2 位作者 赵峰 马杰 孙麟 《石油工业技术监督》 2021年第3期52-54,59,共4页

福山油田上部地层以砂砾岩为主,中部地层砂泥岩互层,下部地层以泥岩为主夹少量砂砾岩,砾岩研磨性强,PDC钻头磨损严重,而泥岩压实程度高,可钻性差,从而造成单只钻头进尺少,机械钻速低,钻井周期长。通过分析福山油田地层岩性特点,针对性... 福山油田上部地层以砂砾岩为主,中部地层砂泥岩互层,下部地层以泥岩为主夹少量砂砾岩,砾岩研磨性强,PDC钻头磨损严重,而泥岩压实程度高,可钻性差,从而造成单只钻头进尺少,机械钻速低,钻井周期长。通过分析福山油田地层岩性特点,针对性优选非平面齿PDC钻头,采用非平面切削齿加圆锥齿的设计,利用压碎和切削复合破岩方式破碎岩石,解决了常规PDC钻头抗研磨性差、进尺少、钻速慢的问题。试验井采用的非平面齿PDC钻头较常规PDC钻头机械钻速分别提高了10%和24%,单只钻头进尺分别提高了89%和75%,提速显著。 展开更多

关键词 福山油田 砂砾岩 非平面齿 PDC钻头 钻井提速

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PDC钻头体非光滑表面防黏附性能实验研究

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作者 朱丽红 陈泽鹏 +2 位作者 黄勇 强伟 王京印 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第10期27-30,共4页

针对PDC钻头与泥质岩屑黏附问题,将仿生非光滑表面技术应用于钻头泥包防治,通过对自然生物体表非光滑表面形态特征分析,建立非光滑表面模型。通过非光滑表面防黏附性能试验台架,开展室内实验,测试不同形态下的非光滑表面试件防黏附性能... 针对PDC钻头与泥质岩屑黏附问题,将仿生非光滑表面技术应用于钻头泥包防治,通过对自然生物体表非光滑表面形态特征分析,建立非光滑表面模型。通过非光滑表面防黏附性能试验台架,开展室内实验,测试不同形态下的非光滑表面试件防黏附性能,总结出非光滑表面单元体的形态、尺寸及接触时间的最佳值域,为PDC钻头泥包防治提供了新的思路和方法。 展开更多

关键词 PDC钻头 泥包 仿生学 非光滑表面 防黏附

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基于T-S模糊模型的新型非线性系统控制器设计 被引量：5

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作者 李丽芳 董秀娟 +1 位作者 王红 张友 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期54-59,共6页

针对非线性系统的镇定控制问题,设计了一种新型的基于T-S模糊模型的非-并联分布补偿(PDC)控制器.在控制器设计的过程中,采用了一种新颖的模糊李亚普诺夫函数和一种松弛变量技术.这些措施的应用可以为控制器的设计引入更多的自由度,因而... 针对非线性系统的镇定控制问题,设计了一种新型的基于T-S模糊模型的非-并联分布补偿(PDC)控制器.在控制器设计的过程中,采用了一种新颖的模糊李亚普诺夫函数和一种松弛变量技术.这些措施的应用可以为控制器的设计引入更多的自由度,因而可以获得比以往结果保守性更小的镇定条件.由于控制条件是以线性矩阵不等式形式给出的,因此可以很方便地利用Matlab工具箱来进行求解.最后用一个仿真算例验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 非-PDC控制律 T-S模糊模型 松弛变量技术 线性矩阵不等式

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离散模糊时滞双线性系统的非脆弱控制

17

作者 张果 蒋建虎 段春霞 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期123-126,共4页

研究了一类输入和状态都带有时滞的离散模糊双线性系统的非脆弱控制问题.在控制器存在加性摄动的情况下,通过并行分布补偿算法导出了非脆弱控制律的存在条件,使得闭环系统是渐近稳定的.利用线性矩阵不等式,提出了非脆弱模糊控制器的设... 研究了一类输入和状态都带有时滞的离散模糊双线性系统的非脆弱控制问题.在控制器存在加性摄动的情况下,通过并行分布补偿算法导出了非脆弱控制律的存在条件,使得闭环系统是渐近稳定的.利用线性矩阵不等式,提出了非脆弱模糊控制器的设计方法.数值仿真验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 模糊控制系统 双线性系统 非脆弱控制 并行分布补偿算法 线性矩阵不等式

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仿生非光滑PDC片钻头设计与应用 被引量：4

18

作者 娄新见 何东 +1 位作者 韩霖 汪嘉伟 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2012年第10期148-152,172,共5页

针对目前钻井过程中使用PDC钻头情况,提出并设计加工出仿生非光滑PDC片钻头。重点介绍了仿生非光滑PDC片的设计原理和结构,以及用仿生PDC片制造出的钻头在现场应用的情况。结果表明,非光滑PDC片钻头比常规PDC钻头、牙轮钻头寿命长,平均... 针对目前钻井过程中使用PDC钻头情况,提出并设计加工出仿生非光滑PDC片钻头。重点介绍了仿生非光滑PDC片的设计原理和结构,以及用仿生PDC片制造出的钻头在现场应用的情况。结果表明,非光滑PDC片钻头比常规PDC钻头、牙轮钻头寿命长,平均机械钻速提高60%以上,特别适合配合螺杆钻具使用,具有较好的推广应用前景。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片钻头 聚晶金刚石复合片 仿生非光滑 钻头设计

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PDC无心钻头结构参数与钻进速度的关系 被引量：2

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作者 叶春时 唐胜利 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期506-512,共7页

研究ＰＤＣ无心钻头切削齿横向前角、覆盖系数和钻头冠部结构参数与钻进速度的关系，得出横向前角随切削齿所在半径变化的规律为＝－２．３６８２＋０．３９６３ｒ，确定了最优横向前角和覆差系数以及优化冠部结构的参数组合。１７只３... 研究ＰＤＣ无心钻头切削齿横向前角、覆盖系数和钻头冠部结构参数与钻进速度的关系，得出横向前角随切削齿所在半径变化的规律为＝－２．３６８２＋０．３９６３ｒ，确定了最优横向前角和覆差系数以及优化冠部结构的参数组合。１７只３种ＰＤＣ无心钻头在现场软－中硬岩层中钻进时，钻头的平均寿命大于４４７．８ｍ，平均钻进速度为３．６９ｍ／ｈ，分别比本次研究前同类钻头提高８０％和８４．５％。 展开更多

关键词 无心钻头 结构参数 钻进速度

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凸脊型非平面齿PDC钻头的研制与现场试验 被引量：33

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作者 彭齐 周英操 +2 位作者 周波 刘川福 刘宇 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期49-55,共7页

常规PDC钻头在钻进塔里木油田库车山前巨厚砾石层时存在破岩效率低、机械钻速慢和钻井周期长等问题,分析认为,砾石对常规PDC钻头的平面齿产生较大冲击力导致切削齿崩齿或严重磨损是钻速低的主要原因。为此,设计了一种凸脊型非平面齿,并... 常规PDC钻头在钻进塔里木油田库车山前巨厚砾石层时存在破岩效率低、机械钻速慢和钻井周期长等问题,分析认为,砾石对常规PDC钻头的平面齿产生较大冲击力导致切削齿崩齿或严重磨损是钻速低的主要原因。为此,设计了一种凸脊型非平面齿,并研制了配套PDC钻头,将钻头破岩方式由常规PDC钻头的面切削转变为线压裂和面挤压,大大提高了钻头破岩效率。室内试验表明,凸脊型非平面齿具有良好的抗冲击性能与抗研磨性能,抗冲击性能是平面齿的10倍以上。2只凸脊型非平面齿PDC钻头在库车山前地区博孜区块某井砾石层井段进行了现场试验,创造了机械钻速最高、单只钻头进尺最长的区块纪录,与邻井常规PDC钻头相比,进尺提高1.5倍以上,平均机械钻速提高64%以上,提速效果明显。研究与试验表明,凸脊型非平面齿PDC钻头能够较好地满足库车山前巨厚砾石层高效钻进的要求,可为库车山前深层天然气的高效勘探开发提供了技术支持。 展开更多

关键词 砾石层 机械钻速 非平面齿 PDC钻头 破岩机理 博孜区块 塔里木油田

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