刘学军：肩负重托 不断创新

江汉石油钻头股份有限公司是国家重点高新技术企业，亚洲最大、世界先进的油用钻头、矿用钻头、麻花钻头研发和制造基地，其主导产品油用牙轮钻头、金刚石钻头的国内市场占有率60％以上，并出口到美国、加拿大、伊朗、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、哈萨克斯坦、俄罗斯、印度尼西亚、苏丹等20多个国家和地区。为发挥地域及互补优势，江汉石油钻头股份有限公司于1999年收购上海宝生钻井工具有限公司，     

用数据库技术实现PDC钻头选型

建立了一个微型计算机通用钻头数据库管理系统，确立了一套选择ＰＤＣ钻头类型的方法和步骤．该数据库管理系统不但能进行常规的数据检索，还实现了快速、可靠的ＰＤＣ钻头选型，为钻头设计和制造人员提供大量可不的数据及正确进行ＰＤＣ钻头选择的方法和工具．     

用数据库技术实现PDC钻头选型

建立了一个微型计算机通用钻头数据库管理系统，确立了一套选择ＰＤＣ钻头类型的方法和步骤，该数据库管理系统不但能进行常规的数据检索，还实现了快速，可靠的ＰＤＣ钻头选型，为钻头设计和制造人员提供大量可靠的数据及正确进行ＰＤＣ钻头选择的方法和工具。     

三刃麻花钻造型原理

研究一种避免普通麻花钻缺点的新型钻头。新型钻头有３条主刀刃、３条芯刃，一个钻尖和３条排屑槽。给出了这种新型钻头前刀面、后刀面的数学模型及刃磨方法，并据此制造了２把样钻。     

聚晶金刚石复合片(PDC)钻头的失效分析

对PDC钻井钻头的失效形式进行了分析，并对每种失效形式的形成机理进行了研究，结果表明，PDC钻头切削齿的微断屑、宏观破裂及剥离失效形式是造成PDC钻头早期失效的主要形式和原因，预防PDC钻头的早期失效，应从设计、材料制造及使用方面采取改进措施。     

双级PDC钻头井底应力场分析

介绍了双级PDC钻头特征，建立了双级PDC钻头的井底应力场分析模型，给出了相关参数和边界条件以及分析方法，利用有限元方法对双级钻头井底进行三维应力场数值分析得到了井底应力场云图和曲线图，并与常规钻头井底应力场进行了对比。分析和研究认为，双级PDC钻头井底形成了径向应力小、周向应力大的二次应力场，等效应力卸载明显，且总等效应力是常规钻头的85．56％，提高机械钻速的潜力较大。     

国内外钻削加工现状

介绍了当前国内外钻削加工的方法、钻头材料、制造钻头的新工艺及一些新型的深孔加工钻头.     

钻头磨尖问题几何模型研究

对钻头磨尖问题进行研究，并描绘出制造相关的几何模型。本文提出了斜等距曲面的概念及相应公式，并介绍了它们在钻头磨尖中的应用，最后用具体算例实施了验证工作，表明本文所述方法的可靠性。     

高速钢工具的PAMOCVD涂层研究

为解决传统的TiCl_4-H_2-H_2体系进行PCVD TiN过程中对炉体和真空系统的腐蚀、氯元素进入涂层等问题,作者采用金属有机物TPT或TET代替TiCl_4作为供钛源进行PAMOCVD涂层处理。研究了不同工艺参数对涂层性能的影响。通过对涂层钻头、冲头寿命的对比试验表明:PAMOCVD涂层钻头比未涂层的提高近6倍;比PCVDTiN涂层钻头提高2—3倍;标准件冲头PAMOCVD涂层比不涂层提高寿命1—2倍,并解决了对设备的腐蚀问题。     

PDC钻头技术新进展

PDC钻头是用人造聚晶金刚石切削块嵌于钻头胎体而成的一种新型切削型钻头。极大地提高钻井工作效率和降低钻井成本。本文着重介绍了近几年国内外PDC钻头设计的新进展和PDC钻头制造的新工艺技术。     

空间效应对有机物性质的影响

有机物分子中原子之间的相互作用主要有电子效应和空间效应．有时空间效应对有机物的性质影响是较大的，可决定有机物的某些性质.     

牙轮钻头轴承热管导热设计和模拟试验

牙轮钻头工作时,轴承产生大量摩擦热使轴承温度升高,从而导致润滑脂变质、密封系统及轴承失效。目前使用的牙轮钻头,轴承中的摩擦热是通过钻头体或牙轮的金属材料向外传给井中的循环冷却泥浆,但这种方式散热效果差,经常由于轴承过热而导致轴承损坏。本文主要论述,用热管从钻头轴承中导热的钻头设计以及热管在钻头轴承中工作的实验。实验结果表明:用热管作为从轴承中导热装置比传统的导热方法更为有效,制造带热管的牙轮钻头是可行的。     

刀翼式PDC钻头的侧向力平衡设计

聚晶金刚石(PDC)钻头的侧向不平衡力是造成钻头涡动的主要原因之一，而侧向不平衡力取决于钻头的布齿结构，通过合理的布齿结构设计，可有效地控制侧向不平衡力的大小。在对POC钻头进行受力分析的基础上，建立了POC钻头受力计算模型，提出了通过调整刀翼周向位置使钻头的侧向不平衡力达到最小的优化设计方法。利用该方法进行了实例计算，结果表明，该设计方法能将POC钻头的侧向不平衡力控制在钻压的1％以内。     

PDC钻头条件下录井岩性划分及应用

自国内引进POC钻头技术以来,PDC钻头以其较高的钻井时效和较大的经济效益而受到钻井公司的青睐.然而由于PDC钻头条件下上返的岩屑整体细小、混杂给常规录井技术中岩性、油气显示和识别带来较大的干扰.     

牙轮钻头主要结构参数的优化设计

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。     

枪钻几何结构参数对钻削力影响规律的研究

枪钻钻头自身独特的复杂结构使深孔钻削的过程变得较为复杂。钻头几何结构参数设计的不合理会引起钻削力较大,导致温度升高、刀具磨损严重和降低孔加工质量等一系列问题。本文通过对钻头静力学分析,借助群钻钻削力的计算方法,将刀具内、外刃分解为微切削单元进行分析进而建立枪钻钻头的力学模型。通过数值仿真研究枪钻钻头几何结构参数的改变对钻削力变化的影响规律,从而进一步优化相关参数并通过实验验证。试验结果表明,钻削力的变化与仿真分析的规律相吻合,进而为枪钻几何结构的优化设计提供了依据。     

三牙轮钻头轴承受力分析

本文叙述了我室研究三牙轮滑动轴承钻头,其轴承受力分析时所用到的“试验钻头”的特点,该试验钻头是按四川石油局成都石油总机厂生产的XHP 215zy-3型钻头基本参数设计并制造的、通过试验,获得了一组记录曲线,经整理并计算出了各牙轮轴大小滑动轴承的径向和轴向负荷,以及各牙轮的载荷分配百分比。数据处理结果说明试验钻头设计是成功的,各种载荷随时间而变化的记录曲线是可靠的。同时还开展了人为地变化牙轮高度对轴承受力影响的试验,最后提出了我们对该型钻头现有设计中几点讨论意见。     

枪钻几何结构参数对钻削力的影响规律

枪钻钻头自身独特的复杂结构使深孔钻削的过程变得较为复杂。钻头几何结构参数设计得不合理会引起钻削力较大,导致温度升高、刀具磨损严重和降低孔加工质量等一系列问题。通过对钻头静力学分析,借助群钻钻削力的计算方法,将刀具内、外刃分解为微切削单元进行分析进而建立枪钻钻头的力学模型。通过数值仿真研究枪钻钻头几何结构参数的改变对钻削力变化的影响规律,从而进一步优化相关参数并通过实验验证。试验结果表明钻削力的变化与仿真分析的规律相吻合,进而为枪钻几何结构的优化设计提供了依据。     

PDC钻头切削齿磨损分析

根据PDC钻头的工作原理及复合片性能特点,对PDC钻头复合片切削齿的崩齿、掉片、聚晶佥刚石层脱落、齿柱冲蚀四种磨损情况进行了分析,并从设计、制造、使用三方面提出了改进措施,为从事PDC钻头工作人员提供一些参考。     

测井资料在钻头选型方面的应用

利用测井资料进行钻头选型是一项新技术，可以用来解决目前国内在钻头选型方面存在的困难和问题。通过室内实验和现场资料统计，建立了地层岩石声波时差与岩石可钻性的关系模型，利用该模型并结合新疆塔西南巴楚地区的地震、地质、测井及钻井资料进行了钻头的选型，确定了适合该地区的钻头类型，并在现场进行了应用，取得了良好效果