关于PDC钻头设计的分析研究

汤凤林; 赵荣欣; ЧихоткинВ.Ф.; 李博; 周欣; 段隆臣; ЧихоткинA.В.

doi:10.12143/j.ztgc.2024.02.003

关于PDC钻头设计的分析研究

1. 上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 200032;

2. 中国地质大学(武汉)工程学院, 湖北武汉 430074;

3. 湖北省地震局, 湖北武汉 430064

基金项目:
国家自然科学基金面上项目“不同结构高压电脉冲钻头的破岩过程与预测模型研究”（编号：42272366）

详细信息

作者简介: 汤凤林,男,汉族,1933年生,中国地质大学(武汉)教授,博士生指导教师,俄罗斯工程院外籍院士,俄罗斯自然科学院外籍院士,国际矿产资源科学院院士,主要从事探矿工程方面的教学和科研工作,湖北省武汉市鲁磨路388号,fltang_wuhan@aliyun.com

中图分类号: TE921.1

收稿日期: 2023-09-12

修回日期: 2023-11-16

Analytical research on designing of PDC drill bit

1. Shanghai Institute of Building Sciences Limited Company, Shanghai 200032, China;

2. Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;

3. Hubei Province Earthquake Agency, Wuhan Hubei 430064, China

Received Date: 12 September 2023

Revised Date: 16 November 2023

摘要

摘要: 钻探工程中使用钻头的类型很多。近年来，金刚石复合片（PDC）钻头得到了广泛的利用，取得了很好的技术经济效果。但是，对于PDC钻头设计的研究工作不够充分，需要进一步加强，以便取得更好的技术经济效果和更好地推广使用。俄罗斯钻探工作者在这方面做了很多研发工作，获得多项发明专利，取得了较好的成果。以其中3个专利为切入点进行分析研究，包括切削型双节翼片式钻头、稳定型钻头、PDC螺旋状排列钻头。这些成果有较好的使用价值和推广前景，建议我国对此进行研究和试验。
- PDC钻头 /
- 双节翼片式钻头 /
- 稳定型钻头 /
- 螺旋状排列钻头
Abstract: There a lot of types of drill bit, used in geological exploration. In recent years PDC (Polycrystalline Diamond Compact) bits have been used widely and good technical and economical results obtained. However it is not enough well to design the bits and necessary to strengthen this work in order to get better results and wider application.In this field Russian drillers have made many works,obtained invention patents and got better results. Now the results are analyzed and researched, taking the three patents of them as researching objects, including cutting type double wing blade drill bit, stable drill bit, PDC spiral arrangement drill bit. The results may be have some reference value for us and should attract our attention.
- PDC drill bit /
- double wing blade drill bit /
- stable drill bit /
- spiral arrangement drill bit

HTML全文

参考文献(28)

[1]	汤凤林,赵荣欣,周欣,等.深部钻进用新型复合片钻头的试验研究[J].钻探工程,2023,50(1):39-48. TANG Fenglin, ZHAO Rongxin, ZHOU Xin, et al. Experimental research on a new generation PDC bit used for deep drilling[J]. Drilling Engineering, 2023,50(1):39-48.
[2]	汤凤林,沈中华,段隆臣,等.深部各向异性硬岩钻进用新型金刚石钻头试验研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017,44(4):74-79. TANG Fenglin, SHEN Zhonghua, DUAN Longchen, et al.Experimental research on new type diamond bit for drilling in deep hard anisotropic rocks[J]. Exploration Engineering (Rock& Soil Drilling and Tunneling), 2017,44(4):74-79.
[3]	汤凤林,沈中华,段隆臣,等.关于切削型多节式刮刀钻头的分析研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017,44(6):88-92. TANG Fenglin, SHEN Zhonghua, DUAN Longchen, et al.Analytical research on cutting type multitier wing bit[J]. Exploration Engineering (Rock & Soil Drilling and Tunneling), 2017,44(6):88-92.
[4]	段隆臣,潘秉锁,方小红.金刚石工具的设计与制造[M].武汉:中国地质大学出版社,2012.DUAN Longchen, PAN Bingsuo, FANG Xiaohong. Design and Manufacture of Diamond Tools[M]. Wuhan: China University of Geosciences Press, 2012.
[5]	汤凤林,沈中华,段隆臣,等.新型加长防斜减振PDC钻头的设计试验研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2019,46(3):75-80. TANG Fenglin, SHEN Zhonghua, DUAN Longchen, et al.Design and experiment on a new elongated, stabilized andvibration-reduced PDC drill bit[J]. Exploration Engineering(Rock & Soil Drilling and Tunneling), 2019,46(3):75-80.
[6]	汤凤林,Чихоткин A. B.,段隆臣,等.关于利用系统论方法设计金刚石钻头的分析研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2020,47(1):13-19. TANG Fenglin, CHIKHOTKIN A. B., DUAN Longchen, et al. Analytical research on design of diamond drill bits with the system theory approach[J]. Exploration Engineering (Rock & Soil Drilling and Tunneling), 2020,47(1):13-19.
[7]	А.Я.Третьяк, В.Ф.Чихоткин, Ю.Ф.Литкевич и др.Двухярусное долото режущего типа Д-2ВВ[J]. Интервал,2006,84(1):25-28.
[8]	Третьяк Александр Александрович и др. Стабилизирущая кольцевая буровая коронка: РФ №2577351[P]. 2016-03-20.
[9]	Ральченко Виктор Григорьевич (RU), Конов Виталий Иванович (RU), Шульженко Александр Александрович(UA)Буровая коронка: РФ №2478767С2[P].2013-10-04.
[10]	Чихоткин Виктор Федорович (CN),Третьяк Александр Яковлевич (RU),Дуан Лунчэнь (CN),Тан Фуньлинь(CN),Третьяк Александр Александрович (RU),Чихоткин Алексей Викторович (RU),Стабилизирующее двухъярусное долото для отбора керна: РФ №2700330C1[P].2019-09-16.
[11]	Третьяк Александр Яковлевич, Чихоткин Виктор Федорович, Литкевич Юрий Федорович, Асеева Анна Евгеньевна. Многоярусное долото режущего типа: РФ№2310 732C2[P].2017-11-20.
[12]	Чихоткин Виктор Федорович (CN), Третьяк Александр Яковлевич (RU),Дуан Лунчэнь (CN) Тан Фуньлинь(CN), Третьяк Александр Александрович (RU) Буровое долото: РФ №2694 872C1[P].2019-07-17.
[13]	Третьяк А.А.,Борисов К.А.Классификация поломок пласти PDC,вызываемых забойными вибрациями при бурении скважин[С]//Результаты исследований-2020:Материалы 5-ой Нациогальной конференции профессорско-преподавательского состава и научных работников ЮРГПУ(НПИ)-Новочеркасск, 2020:252-254.
[14]	Нескоромных В.В., Попова М.С., ЛБаочанг. Влияние среды прибойной зоны скважины на эффективность разрушения горной породы резцом PDC[J]. Известия Томского политехнического университета. Инженеринг георесурсов. Россия, г.Красноярск, 2021(9):119-127.
[15]	Нескоромных В.В., Попова М.С., Чихоткин А.В.Методика проектирования долот с резцами PDC,учитывающая динамические процессы резанияскалывания горной породы и сопротивление среды[J].Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море, 2020(4):14-17.
[16]	ВНескоромных.В, и др. Алгоритм управления системой алмазного буррения[J]. Известия Томского политехнического университета.Инженеринг георесурсов.Россия, г.Красноярск, 2022(11):114-126.
[17]	ВКубасов. В. Повышение эффективности бурения геологоразведочных скважин в твердых породах путем модернизации матриц алмазного породоразрушающего инструмента[D]. Московский Государственный Геологоразведочный Университет, 2015.
[18]	АТретьяк. А. Теоретическое обоснование,разработка констрктиных парпметров и техгологии бурения скважин коронками, армированнымиалмазно-твердосплавными пластинами[D]. ЮРГТУ, Новочеркасск, 2017.
[19]	АТретьяк. А. Разработка современных конструкцийкоронок,армированных алмазно-твердосплавными пластинами и технология их использования[D]. ЮРГТУ, Новчеркасск,2012.
[20]	АТретьяк. А, и др. Буровые коронкиармированныеалмазнотвердосплавными пластинами[M]. Новчеркасск:Издательство《Политехник》, 2015.
[21]	АТретьяк. А. И др. Конструкция буровых коронок армированные алмазно-твердосплавными пластинами сучетом схемы разрушения забоя скважины[J].Строительство нефтяных и газовыхскважин на море исуше, 2015(6):9-12.
[22]	ТретьякА. А. Техногогиябурения скважин коронками,армированными алмазно-твердосплавными пластинами[M]. Издательство Политехник, Новчеркасск, 2016.
[23]	Нескоромных В.В., Попова М.С., ЛБаочанг. Резцы PDC с вогнутой поверхностью режущей грани[J]. Известия Томского политехнического университета. Инженеринг георесурсов. Россия, г.Красноярск, 2022(4):181-192.
[24]	Нескоромных В.В., Попова М.С., Чихоткин А.В.Методика проектирования долот с резцами PDC,учитывающая динамические процессы резанияскалывания горной породы и сопротивление среды [J].Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море, 2020(4):14-17.
[25]	ВНескоромных.В, и др. Алгоритм управления системой алмазного буррения[J]. Известия Томского политехнического университета. Инженеринг георесурсов.Россия, г.Красноярск, 2022(11):114-126.
[26]	Hескоромных B.B., Попова М.С. Разработка методики управления процессом бурения на основе комплексного анализа критериев[J]. Записки Горного Института, 2019,Т. 240:701-710.
[27]	Борисов К.И. Современные методы оценки сопротивления горных пород резанию-скалыванию при бурении долотами PDC[M]. Томск: ТПУ, 2013.
[28]	А.Я. Третьяк, В.В. Попов, А.Н. Гроссу, К.А. Борисов.Инновационные подходы к конструированию высокоэффективного породоразрушающего инструмента[J]. Горный информационно-аналитический бюллетень,2017(8):225-230.

施引文献

资源附件(0)

访问统计

计量

文章访问数: 30
PDF下载数: 7
施引文献: 0

关于PDC钻头设计的分析研究

1. 上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 200032; 2. 中国地质大学(武汉)工程学院, 湖北 武汉 430074; 3. 湖北省地震局, 湖北 武汉 430064

Analytical research on designing of PDC drill bit

1. Shanghai Institute of Building Sciences Limited Company, Shanghai 200032, China; 2. Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China; 3. Hubei Province Earthquake Agency, Wuhan Hubei 430064, China

计量

出版历程

目录

1. 上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 200032;

2. 中国地质大学(武汉)工程学院, 湖北武汉 430074;

3. 湖北省地震局, 湖北武汉 430064

1. Shanghai Institute of Building Sciences Limited Company, Shanghai 200032, China;

2. Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;

3. Hubei Province Earthquake Agency, Wuhan Hubei 430064, China