光滑理论在钻井工程中的应用与前景.pdfVIP

石油勘探与开发 2009年8月 PETROLEUMEXpLORATIoNANDDEVELOPMENTV01．36No．4 519 文章编号：1000—0747(2009)04—0519一04 仿生非光滑理论在钻井工程中的应用与前景 高科1’2”，孙友宏3，高润峰4，徐良3，王传留3，李玉民2 (1．吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室；2．中原石油勘探局钻井管具工程处； 3．吉林大学建设工程学院；4．中国石化华北分公司镇泾采油厂) 中原油田重大科技博士后基金项目(2007311) 摘要：仿生学是一门可与很多学科交叉的边缘性学科，同样与钻井工程技术的融合也将产生创新性成果。在分析仿生非光 滑表面减阻、防黏和酎磨特性的基础上，将该理论引入到钻头设计中，研制仿生金刚石钻头。以蜣螂为仿生原形，设计孕镶金 刚石钻头的工作层，使工作层底唇面始终具有相同的非光滑形态，始终保持高钻速和长寿命．突显出仿生金刚石钻头的高效 率、耐磨和减阻特点。试验结果表明，仿生钻头较普通钻头钻速提高44％、使用寿命增加74％。此外，仿生非光滑表面结构 所具有的各种特性可用于改善钻井工程中相对运动的摩擦或滑动部件的使用寿命和工作环境，如可提高钻头、钻杆接头、泥 浆泵活塞和缸套的耐磨性。解决钻头泥包问题，减少螺旋钻具和冲击挤密矛头阻力等，应用前景广阔。圈3表3参11 关键词：仿生学；非光滑理论；仿生金刚石钻头I应用前景 中图分类号：P634．4 文献标识码：A and ofbionicnon-smoothin Applicationprospect theorydrillingengineering Gao Yumin2 Kel’2’3，SunYouhon93，GaoRunfen94，xu Chuanliu3，Li Lian93，Wang Education Terrain—MachineBionics (1．Ministryof KeyLaboratoryfor Engineering，JilinUniversity， Bureau Changchun130022，China；2．DrillingServices，ExplorationofZhongyuanOilfield， Construction Puyang of University， 457331，China；3．CollegeEngineering．Jilin Changchun Oil Plant， 130026，China；4．ZhenjingRecovery NorthChina 745000，China) Company，Sinopec，Qingyang isa whichcaninteractwith the thebasisof Abstract：Bionicssubject manydisciplinesincluding analyfing