φ14.0mm钻齿与钻头本体齿孔的过盈分析.pdf

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1、第39卷第2期石油钻4g-枝朱Vo13【3No．22011年3月IETR()IEUMI)RIIIIN(TECHNIQUESMlr．。2()ll钻采机械doi：10．3969／j．issn．100卜0890．2O11．02．02414．0mm钻齿与钻头本体齿孔的过盈分析孟晓平董亮亮童华王作文于小龙赵学峰。(1，两南石油大学机电工程学院，四川成都6]0500；2．中海石油基地集团监督监理技术公司，天津塘沽300452；3．中国石油川庆钻探丁程有限公司国际工程公司，四JI『成都610051)摘要：掉齿是影响空气钻井潜孔钻头寿命的主要原因之一，而钻齿与本体齿孔的

2、安装过盈量直接影响固齿强度。通过建立≠215．9IllIn潜孔钻头≠14．0illm钻齿与钻头本体齿孔过盈装配的力学模型，对过盈量为0．040、0．060、0．065、0．070、0．075、0．080和0．100Inln时的装配应力及本体材料的径向位移进行了模拟计算，并对钻齿施加工作载荷，检验了其固齿效果。通过分析可知：过盈量小于0．065Itlm时本体材料处于弹性变形状态；过盈量不小于0．080Illlll时．本体齿孔的应力值较大，局部接触位置超出材料的抗压强度；过盈量为0．065～0．075111171时，既有弹性变形又存在轻微的塑性变形，此时的固

3、齿强度能够满足实际工况的需要。考虑到塑性硬化的作用，推荐该钻头下钻齿与本体齿孔的安装过盈量为0．065～0．075]FtlIll。关键词：气体钻井；潜孔钻头；钻齿；过盈配合；有限元法中图分类号：TE921．1文献标识码：A文章编号：100卜O890(2011)020117一O3InterferenceAnalysisof14mmBitTeethandBitBodyHoleMengXiaopingDongLiangliangTongHuaWangZuowenYuXiaolongZhaoXuefeng(1．CollegeofMechatronicEngine

4、ering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu，Sichuan，6】0500，China；2．Supervision&TechnologyCompany，CN()0COilBaseGroupLtd．，Tanggu，Tianjin，300452，(_、厶ina：3．TheInternationalEngineeringCompany。ChuanqingDrilling＆EaplorationEngi—neerin’CompanYLtd．，CNPC，Chend“，SickHan，61005l，China)Abstract

5、：Teeth1ostisoneofthemainreasonsimpactingdril1bitlireingasdrilling，whiletheinterferenceofteethandbitbodyholedirectlyaffecttheircontactstrength．Throughestablishingthemechanicalmodelforinterferenceassemblyof56215．9mmDTHbitwith14．0mmdrillteethandbitbodyhole，theassemblystressandradial

6、displacementfortheinterferenceof0．040，0．06O，0．065，0．070，0．075，0．080and0．100mii1weresimulatedusingcomputer．Theanalysisshowsthatwheninterferencefit1essthanO．O65mii!，thebitbodyiselasticdeformation；wheninterferencefitisnot1essthan0．08mm．somepartsofthecontactpositionarebeyondthelocalc

7、ompressivestrength；whentheinterferencefitis0．065～O．O751-i1m，itcanmeettherequirementofsettingteethonDTHbit．Keywords：gasdrilling；down—the—holebit；bittooth；interferencefit；finiteelementmethod空气钻井具有油层污染小、钻井速度快、钻头进进行了深入分析，并对其施加工作载荷进行检测，以尺大、原油采收率高等优势，使其在钻井T程中具有期为该尺寸钻头钻齿过盈量的设计提供理论依据。广阔的

8、应用前景一。空气锤潜孔钻头是空气钻井的重要破岩工具，而在钻井过程中出现钻头掉齿严