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引起江汉九州体育bet备用振动的原因解析

江汉九州体育bet备用牙轮的滑动:破碎不同类型岩石,对九州体育bet备用要求不同的滑动量,可通过设计九州体育bet备用时采用不同的结构及参数获得。

   九州体育bet备用牙轮绕九州体育bet备用轴线作顺时针方向旋转的运动简称为九州体育bet备用的公转。九州体育bet备用公转的速度就是转盘或井下动力钻具的旋转速度。九州体育bet备用公转时,牙轮绕九州体育bet备用轴线旋转,牙轮上各排牙齿绕九州体育bet备用轴线旋转的线速度不同,外排齿的线速度大。九州体育bet备用旋转时,沿着从牙轮底平面到牙轮尖部的方向看,牙轮绕自身的轴线作反时针方向的旋转称自转。牙轮的转动是岩石对牙齿的吃入破碎作用产生反作用的结果。牙轮自转转速的影响因素有公转转速、九州体育bet备用结构、齿面结构、钻井参数和岩石性质等。一般情况下,牙轮自转的转速比九州体育bet备用公转的转速快。把牙轮自转转速与九州体育bet备用公转转速之比称为轮头比,轮头比的值一般在1--1.5之间。

  对于一个牙轮而言,不同位置的齿排的滑动方向是不同的。外排齿及靠近外排齿的齿排,一般是正向滑动(假设九州体育bet备用旋转,而牙轮不自转时,牙齿在井底的滑动就是正向滑动);牙轮尖部的齿排及靠近牙轮尖部的齿排一般是负向滑动;而在外排齿与尖部齿排之间的某个中间齿排或虚拟齿排做纯滚动。一般情况下,软地层九州体育bet备用应具有较大的滑动量,硬地层九州体育bet备用应尽量减少或不产生滑动,避免牙齿早期损坏。但是,由于九州体育bet备用工作时,牙轮与牙掌轴颈的相对运动总是存在摩擦阻力等原因,即使设计的是纯滚动九州体育bet备用,实际钻进中仍然存在着滑动。对纯滚动九州体育bet备用作室内模拟试验,发现约有20%的滑动量。上述几种运动是江汉九州体育bet备用在井下工作时同时发生的复合运动。实际钻进时,还有整个九州体育bet备用的向下运动,其向下运动的速度就是九州体育bet备用钻进的机械钻速。
  引起江汉九州体育bet备用振动的原因解析:
  (1)江汉九州体育bet备用牙轮的滑动:破碎不同类型岩石,对九州体育bet备用要求不同的滑动量,可通过设计九州体育bet备用时采用不同的结构及参数获得。
  (2)江汉九州体育bet备用横向振动:所谓横向振动,就是沿着垂直于九州体育bet备用轴线方向的振动。造成九州体育bet备用横向振动的因素很多,包括九州体育bet备用与岩石互作用、钻柱的弯曲变形,钻柱的偏心旋转,钻柱质量分布不均匀、地层倾角以及井底岩石性质差异等等。九州体育bet备用的横向振动对钻柱的横向振动有直接的影响,也是造成九州体育bet备用失效的重要原因。
  (3)江汉九州体育bet备用扭转振动:九州体育bet备用的周期性运动导致扭矩成周期性变化,引起九州体育bet备用周期性的扭转振动。九州体育bet备用的扭转振动主要由九州体育bet备用的粘滑运动造成的,即九州体育bet备用旋转速度变化很大,在某一瞬时九州体育bet备用可能静止不动,过一段时间后便以数倍于平均转速的速度旋转,这样就会引起九州体育bet备用的失效,也可能引起钻柱的早期疲劳破坏。因此应尽量避免九州体育bet备用出现这种现象。
  江汉九州体育bet备用工作时,对一个牙轮而言,牙齿与井底的接触是单齿、双齿交替进行的。单齿着地时,牙轮的轮心处于高位置,双齿着地时则轮心下降。牙轮在转动过程中,轮心位置不断上下变换,使九州体育bet备用沿轴向作上下往复运动,这就是九州体育bet备用的轴向振动。纵振振幅就是轮心的垂直位移,它与牙齿的齿高、齿距等九州体育bet备用结构参数及岩性有关。在软地层,牙齿吃入深、振幅小,硬地层则振动加剧。振动的频率与牙轮齿数及牙轮转速成正比。在旋转钻井中,九州体育bet备用纵振频率一般为100~500次/min。此外,由于井底不平,九州体育bet备用产生振幅较大的低频振动。据资料介绍,低频振动的振幅就是井底凹凸部分的高差,一般为10mm左右,频率低于50次/min。低频纵振对九州体育bet备用是不利的因素,在硬地层中会造成跳钻。牙轮九州体育bet备用的纵振是上述两种振动之和,它构成了牙齿的冲击压入作用,破碎岩石,提高破碎效率。