牙轮钻头的现代设计方法 被引量：1

1

作者 侯季康 马德坤 《石油机械》 北大核心 1990年第2期6-9,31,共5页

介绍一种牙轮钻头的现代设计方法。设计过程全部使用计算机辅助设计和优化设计。采用这种方法不仅能进行钻头的几何结构设计,还可进行钻头的性能设计。在设计过程中能预知钻头牙齿在井底的破岩情况,获得钻头破岩过程的本质特征。因此能... 介绍一种牙轮钻头的现代设计方法。设计过程全部使用计算机辅助设计和优化设计。采用这种方法不仅能进行钻头的几何结构设计,还可进行钻头的性能设计。在设计过程中能预知钻头牙齿在井底的破岩情况,获得钻头破岩过程的本质特征。因此能大大提高设计工作的科学性,减少盲目试探,缩短新钻头的研制周期。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头 设计

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牙轮钻头CAD原理及其方法 被引量：3

2

作者 侯季康 李树盛 +1 位作者 邱开蓉 肖玉萍 《石油矿场机械》 1991年第4期43-46,共4页

主要介绍计算机辅助牙轮钻头设计的全套软件的内容、原理和特点。这套软件是以空间解析几何原理为基础,以参数式绘图方法为主,以模块绘图和交互式绘图为补充,是按照牙轮钻头空间啮合图、总装图和各零件图的设计与绘图要求而编制程序的。

关键词 钻头 CAD

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小井眼PDC钻头的自平衡抗回旋技术 被引量：10

3

作者 杨迎新 侯季康 +2 位作者 邓嵘 黄继庆 左惠明 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期98-101,共4页

针对小井眼PDC钻头的实际工作条件 ,提出了在小井眼钻井中具有普遍意义的PDC钻头的横向力自平衡抗回旋技术。分析了钻头的受力状态与钻头回旋运动之间的关系 ,并对自平衡抗回旋技术的基本原理、设计方法和技术准则作了阐述。将该技术应... 针对小井眼PDC钻头的实际工作条件 ,提出了在小井眼钻井中具有普遍意义的PDC钻头的横向力自平衡抗回旋技术。分析了钻头的受力状态与钻头回旋运动之间的关系 ,并对自平衡抗回旋技术的基本原理、设计方法和技术准则作了阐述。将该技术应用到小尺寸PDC钻头设计中 ,开发出可在直井、定向井以及水平井等各种小井眼钻井中使用的新型直径为 114mmPDC钻头。简要介绍了该钻头的设计原理、结构特点和重要的技术参数。小井眼PDC钻头在大港油田直径为 14 0mm套管开窗侧钻井的钻井工程中取得了良好的技术效益和经济效益。磨损分析结果表明 ,切削齿磨损速率低 ,磨损量均衡 ,聚晶金刚石层未见明显的脆性崩裂 ,具有良好的抗回旋性能。 展开更多

关键词 PDC钻头 小井眼 平衡设计 切削齿 力平衡 石油钻井 自平衡抗回旋技术

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8(1/2)XHP5—4三牙轮钻头齿孔过盈配合的弹塑性有限元计算 被引量：5

4

作者 董事尔 张先普 侯季康 《西南石油学院学报》 CSCD 1993年第1期75-82,共8页

镶齿钻头的齿孔过盈量,以往各钻头生产厂家都是用实验统计的方法来确定的,这种方法受加工及测试等多种因素的影响,而且周期长,代价高。针对这个问题,本文利用有限元法对5型钻头的齿孔过盈配合进行了有限元计算,并详细分析了齿孔周围的... 镶齿钻头的齿孔过盈量,以往各钻头生产厂家都是用实验统计的方法来确定的,这种方法受加工及测试等多种因素的影响,而且周期长,代价高。针对这个问题,本文利用有限元法对5型钻头的齿孔过盈配合进行了有限元计算,并详细分析了齿孔周围的应力场分布规律。 展开更多

关键词 齿孔 牙轮钻头 应力场

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牙轮钻头侧切试验研究 被引量：4

5

作者 林玉龙 侯季康 安先彬 《西南石油学院学报》 CSCD 1999年第1期59-62,共4页

在定向井、水平井的造斜和扭方位作业中，钻头的保径侧切功能是影响钻井速度和井身质量的重要因素之一。模拟三牙轮钻头保径侧切齿形刮切破碎井壁岩石形成过渡带的运动，建立了试验装置；选择典型岩石，组合不同齿形、不同布齿结构、不... 在定向井、水平井的造斜和扭方位作业中，钻头的保径侧切功能是影响钻井速度和井身质量的重要因素之一。模拟三牙轮钻头保径侧切齿形刮切破碎井壁岩石形成过渡带的运动，建立了试验装置；选择典型岩石，组合不同齿形、不同布齿结构、不同试验参数，进行了牙齿破岩及受力分析。研究结果对研究开发保径侧切功能强的造斜扭方位专用钻头具有实用价值，为合理确定保径侧切齿的齿形及布齿结构提供了技术依据。该项成果已在国内开发的第一种造斜扭方位专用钻头的设计中应用，并获得了成功。 展开更多

关键词 牙轮钻头 切削 钻头 受力分析 侧切试验

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PDC钻头优化设计与CAD系统软件开发 被引量：2

6

作者 李树盛 侯季康 +2 位作者 林玉龙 王福修 彭烨 《石油矿场机械》 1997年第1期2-5,共4页

主要介绍ＰＤＣ钻头优化设计与ＣＡＤ系统软件的内容、原理和特点。该软件是在ＰＤＣ钻头几何学、运动学、切削力学和岩石破碎学的基础上，运用ＣＡＤ、优化设计和计算机仿真等现代设计方法，自行开发的一套专用设计软件。它由几何结构... 主要介绍ＰＤＣ钻头优化设计与ＣＡＤ系统软件的内容、原理和特点。该软件是在ＰＤＣ钻头几何学、运动学、切削力学和岩石破碎学的基础上，运用ＣＡＤ、优化设计和计算机仿真等现代设计方法，自行开发的一套专用设计软件。它由几何结构设计、工作性能模拟和ＣＡＤ绘制设计图三部分组成，实现ＰＤＣ钻头设计全过程的电算化。应用表明，该软件原理新颖、速度快、精度高、操作方便。 展开更多

关键词 PDC钻头 优化设计 CAD 钻井设备

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钢体PDC钻头齿孔间距的精确计算方法 被引量：1

7

作者 李树盛 马德坤 侯季康 《石油机械》 北大核心 1996年第6期1-3,共3页

在建立钻头和齿孔复合坐标系的基础上，经严格的数学推导，导出了齿孔任一点的坐标表达式，进而建立了钢体ＰＤＣ钻头相邻齿孔间距计算的数学模型，并运用优化计算方法精确计算任意两相邻齿孔间的最小距离，成功地解决了钢体ＰＤＣ钻头... 在建立钻头和齿孔复合坐标系的基础上，经严格的数学推导，导出了齿孔任一点的坐标表达式，进而建立了钢体ＰＤＣ钻头相邻齿孔间距计算的数学模型，并运用优化计算方法精确计算任意两相邻齿孔间的最小距离，成功地解决了钢体ＰＤＣ钻头齿孔间距的计算问题。利用上述计算方法及相应的计算机程序在钻头设计中能快速准确检查齿孔间距，避免齿孔干涉。 展开更多

关键词 聚晶金刚石 镶齿 钻头 间距 设计 石油 钻井

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PDC钻头运动学研究 被引量：6

8

作者 李树盛 马德坤 侯季康 《石油矿场机械》 1996年第4期26-29,共4页

分析了ＰＤＣ钻头切削齿在井底的运动规律和工作状态；研究了切削齿在切削过程中出现的各种运动学问题，包括井底重叠切削状态、切削齿与井底的接触区、切削齿的实际工作角度，以及切削齿侧面与井底的干涉状态等。

关键词 PDC钻头 运动学 运动分析 切削状态 钻井

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牙轮钻头主要结构参数的优化设计

9

作者 吴泽兵 侯季康 《西南石油学院学报》 CSCD 1997年第3期70-72,共3页

根据牙轮钻头与岩石相互作用机理，引出了平面模型和空间模型的概念。平面模型反映牙齿在井底的刮切面积，空间模型反映了牙齿破碎岩石的体积。基于这两种模型分别建立了优化目标函数，并采用多目标优化方法对两种型号钻头（ＸＨＰ２ｂ... 根据牙轮钻头与岩石相互作用机理，引出了平面模型和空间模型的概念。平面模型反映牙齿在井底的刮切面积，空间模型反映了牙齿破碎岩石的体积。基于这两种模型分别建立了优化目标函数，并采用多目标优化方法对两种型号钻头（ＸＨＰ２ｂ和ＸＨＰ３ｓ）的主要结构参数进行了优化计算，结果表明对ＸＨＰ２ｂ钻头的优化效果比较显著。通过用优化后的结构参数重新设计制造出的钻头的现场应用情况很好，机械钻速提高１０％－２０％左右。 展开更多

关键词 油井 牙轮钻头 优化设计 结构参数 钻头

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金刚石钻头水道及布齿结构的计算机辅助设计

10

作者 杨迎新 侯季康 林敏 《机械》 北大核心 2000年第z1期144-145,147,共3页

叙述利用CAD技术进行金刚石钻头水道和布齿设计的原理和方法 ,并简要介绍了西南石油学院钻头研究室设计开发的金刚石钻头计算机辅助设计软件的内容、功能以及编制原理。

关键词 金刚石钻头 水道 布齿 CAD

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井底形状随钻变化的描述方法及模型 被引量：8

11

作者 周德胜 马德坤 侯季康 《石油矿场机械》 1995年第2期43-45,共3页

把钻头钻进岩石过程中随钻连续变化的井底，按时间离散化为一系列时间点上的井底，用来描述井底形状的变化。再把各时间点上的井底按空间离散化为一系列网格点，用各网格点的坐标来描述此时的井底形状。从而用时间的递推方法建立了随钻... 把钻头钻进岩石过程中随钻连续变化的井底，按时间离散化为一系列时间点上的井底，用来描述井底形状的变化。再把各时间点上的井底按空间离散化为一系列网格点，用各网格点的坐标来描述此时的井底形状。从而用时间的递推方法建立了随钻变化的井底模型。 展开更多

关键词 井底形状 钻头 随钻变化模型 钻井 井底模型

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PDC钻头几何学研究 被引量：22

12

作者 李树盛 马德坤 侯季康 《西南石油学院学报》 CSCD 1996年第2期82-86,共5页

本文系统地研究了ＰＤＣ钻头各几何结构参数之间的关系，在不作几何假设和简化的情况下导出了ＰＤＣ钻头几何学基本方程式，它可直接用于ＰＤＣ钻头运动学、切削力学研究和钻头设计中。

关键词 PDC钻头 几何学 运动学 设计 钻井 石油

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PDC切削齿工作角度的精确计算与分析 被引量：17

13

作者 李树盛 马德坤 侯季康 《西南石油学院学报》 CSCD 1996年第4期67-72,共6页

根据ＰＤＣ钻头切削过程的具体特点与有关的金属切削理论，给出了ＰＤＣ切削齿的工作角度即前倾角和侧倾角的确切定义，推导了前倾角和侧倾角的精确计算公式，并分析了结构参数对前倾角和侧倾角的影响规律。这对ＰＤＣ钻头设计、切削力... 根据ＰＤＣ钻头切削过程的具体特点与有关的金属切削理论，给出了ＰＤＣ切削齿的工作角度即前倾角和侧倾角的确切定义，推导了前倾角和侧倾角的精确计算公式，并分析了结构参数对前倾角和侧倾角的影响规律。这对ＰＤＣ钻头设计、切削力计算和工作性能预测都具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 钻头牙齿 倾角计算 钻井机械

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牙轮钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型 被引量：8

14

作者 周德胜 马德坤 侯季康 《西南石油学院学报》 CSCD 1994年第3期50-54,共5页

建立钻头牙齿与岩石的互作用仿真模型是实现钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一。本文以岩石破碎力学为基础，从钻头牙齿与岩石的工作用特点出发，突破通常的力／侵深曲线描述方法，推导出了钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型。并... 建立钻头牙齿与岩石的互作用仿真模型是实现钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一。本文以岩石破碎力学为基础，从钻头牙齿与岩石的工作用特点出发，突破通常的力／侵深曲线描述方法，推导出了钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型。并在该模型中用岩石硬度、塑性系数和弹性系数来反映岩石的力学性质，从而使模型具有较宽的应用范围。 展开更多

关键词 岩石 仿真模型 牙轮钻头 钻头 垂向互作用

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天然金刚石钻头CAD技术 被引量：1

15

作者 杨迎新 侯季康 +1 位作者 林玉龙 肖玉萍 《西南石油学院学报》 CSCD 1997年第2期59-62,共4页

我院钻头研究室将ＣＡＤ技术应用到天然金刚石钻头设计领域，开发出国内第一套天然金刚石钻头ＣＡＤ软件。文中简述了该软件的内容、功能及编制原理。

关键词 金刚石钻头 总体设计 结构设计 CAD 石油

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