基于自掩埋钻探新技术的PDC钻头磨损特性研究

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1、中图分类号：TE921.1单位代码：11414学号：2013214025题目基于自掩埋钻探新技术的PDC钻头磨损特性研究学科专业机械工程研究方向现代机械设计方法及理论硕士生王兵指导教师喻开安教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月硕士学位论文独创性声明：本硕士学位论文是作者个人在导师的指导下郑重声明，独立进行研究工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，

2、均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。作者签名：分逼日期：Ｌ７义导师签名：曰期：硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定：，使用方式包括但不限于学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。

3、本学位论文属于保密范围，保密期限年，解密后适用本授权书。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书一面同意，且须以中国石油大学（北京）为第署名单位。作者签名：日期：＾ｒｒ／ｙ．＾）／ｗ导师签名兵“Ｉ：务日期：气－－Ｉ摘要摘要自掩埋钻探新技术是当今勘探开发领域的前沿性研究课题，用于自掩埋钻探新技术的PDC钻头磨损特性问题是亟待解决的问题。本文基于全尺寸钻头试验台架的试验环境，讨论了自掩埋PDC钻头在干式切削工况下，切削齿的形貌变化问题，得出自掩埋PDC钻头主要形貌变化为烧灼状附着物，崩

4、齿和磨损现象均集中于冠顶部位。针对自掩埋钻头干切削的工况，通过理论研究，引入材料干摩擦学的相关理论，建立了PDC复合片单齿切削磨损理论模型，为今后自掩埋PDC钻头磨损研究提供了有益的铺垫。对影响PDC复合片磨损性能的参数进行了分析，设计了单齿干切削磨损试验。设计了基于人工热电偶的实时温度采集系统，实时监测试验过程中试件的温度变化。分别分析温度，载荷，线速度对PDC复合片磨损规律的影响，结果表明：PDC复合片在试验设计的工况下，主要磨损形式为疲劳磨损；磨损过程中温度最高值为111.7℃，试验设计的温度环境下，PDC复合片的磨损率无较大变化；PD

5、C复合片的磨损率与切削线速度成线性关系，与载荷成递增关系，且载荷越大，磨损率增加速度越快。关键词：自掩埋钻探新技术；切削温度；磨损率；干摩擦-II-ABSTRACTResearchonwearcharacteristicsofPDCbitbasedonnewtechnologyofselfburieddrillingABSTRACTNowanurgentproblemtobesolvedisthecharacteristicsproblemofPDCbitwearwiththenewself-burieddrillingtechnology.

6、Thispaperbasedonfull-scalebittestingtableenvironment,discussesthemorphologyofcuttingteethunderdrycuttingconditioninselfburieddrillingPDCbit,andgetthemainmorphologychangeofthePDCbitistheburningattachment,thephenomenaofcollapseandwearwereconcentratedinthetopposition.Forthecon

7、ditionofself-buriedbitdrycutting,throughthetheoreticalresearch,introducethetheoryofmaterialtribological,buildthemodelofPDCtoothcuttingweartheoryandtakeadvantageforthefutureself-buriedPDCwearresearch.AnalysistheparametersthatinfluencethepropertiesofPDC,designtheweartestofsin

8、gletoothdrycutting,thesystemofthereal-timetemperatureacquisitionbymanufacture,moni