潜孔冲击器钎头合金齿装配过盈量分析

潜孔冲击器钻进效率高成孔质量好广泛应用于各类成孔作业。冲击器工作过程中钎头受到活塞的高频次撞击和地层的反扭矩作用，钎头掉齿是主要失效问题。本文根据某石灰石矿场钎头的掉齿失效，分析了合金齿掉齿失效机理，基于厚壁圆筒理论、Tresca屈服条件和全增量理论等理论，分析并计算合金齿极限过盈量，确定过盈量合理范围。通过有限元仿真，模拟分析合金齿过盈装配过程。研究表明，过盈量不够导致固齿力小于脱齿力是发生掉齿的主因，通过分析对比理论计算与仿真模拟结果，得到合金齿装配优选过盈量为0.065mm，能有效防止掉齿、脱齿现象发生。改进的钎头投入使用后，使用寿命较上一代有较大提升，对后续潜孔冲击器的设计与应用有一定的指导意义。     

考虑连续特性的水平井钻柱轴向振动分析

为精确的描述水平井钻柱轴向受迫振动规律,本文以连续性波动理论为基础,考虑了钻柱连续特性、库伦阻尼及钻井液粘性阻尼作用和轴向振动工具对钻柱的位移激励,并采用等效粘性阻尼法对库仑阻尼进行线性化处理,建立了轴向振动工具作用下的水平井钻柱运动的动态解析模型;通过Burnett等人发表的轴向振动工具测试实验验证了本文所建模型,并利用数值模拟分析了轴向振动工具的频率及钻柱与井壁间摩擦系数对水平井钻柱轴向受迫振动的影响。结果表明：在一定范围内增加轴向振动工具的振荡频率可提高水平井钻柱的轴向受迫振动响应;钻柱与井壁间摩擦系数对水平井钻柱轴向受迫振动的影响随着钻柱长度的增加而降低。本文的研究方法和模型可为改善轴向振动工具在水平井作业中的作用提供理论指导。