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《吉林大学》 2009年
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贯通式潜孔锤反循环钻进技术钻具优化及应用研究

博坤  
【摘要】: 贯通式潜孔锤反循环钻进技术是一种先进的钻探方法,适用于复杂地层中的地质勘探以及各类钻孔工程。本文采用理论研究和野外试验研究相结合的方式,对该项技术的基础理论、钻具结构、钻井规程参数及生产应用进行深入细致的研究。 贯通式潜孔锤钻进技术利用空气流体实施全孔反循环钻进,论文建立了潜孔锤反循环系统的流体动力学参数计算模型。通过该模型可以计算不同孔深和围压状况下,实施潜孔锤反循环钻进所需的最小气体体积流量;循环过程中系统压力分布情况;并对该方法的最大钻孔深度进行了理论性的探讨。 针对不同矿区、不同地层条件下出现的各类钻探工程难题,深入开展了贯通式潜孔锤反循环钻进技术的钻进工艺及应用研究,解决了复杂地层、极复杂地层地质勘探的技术难题,同时解决了矿区面临的生产勘探难题,带来了良好的经济效益和社会效益,也为解决复杂地层中的钻探难题起到了示范作用。 在野外试验研究和理论研究的基础上,制定出的合理钻进规程参数、钻具选配原则和事故处理办法,为该项技术的推广应用提供指导和帮助。 利用有限元软件ANSYS对潜孔锤的关键零部件进行了结构分析和强度计算,为优化设计钻具提供理论依据,显著提高了潜孔锤部件的使用寿命和工作性能。利用计算流体力学软件FLUENT,对反循环机理进行了深入研究,同时对不同结构类型的反循环钻头底部流场进行了模拟仿真和计算,获得了钻头底部流场的压力场、速度场的分布规律。通过对钻头各个结构参数的优化设计提高了钻头的反循环效果和对复杂地层的适应能力,同时创新设计了外环空抽吸式反循环钻头和贯通式潜孔锤孔底强力抽吸装置,以解决当前该项技术应用过程中遇到的难题。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P634.5

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 范黎明;贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化[D];吉林大学;2011年
2 朱丽红;油气勘探风动潜孔锤反循环钻井系统流体动力学参数研究[D];吉林大学;2010年
【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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6 马建华;用“金娃娃”串起资源开发“金链条”[N];青海日报;2006年
7 本报记者  安世远;攻克盐湖资源利用的难题[N];中国环境报;2006年
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9 赵实;广西合浦砂砾层下有好水[N];中国国土资源报;2007年
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5 韩巍;摇摆状态下管内降膜流动流场模拟[D];大连理工大学;2002年
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