《装备制造技术》

石油钻井钻头粘滑效应研究
王青飞1张野1冯晟1侯永亮1郑勋1曹渝琳2
1. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司2. 中国石油大学(北京)地球科学学院
摘要：钻头粘滑效应是钻头在钻遇硬地层时，由于转矩能量不足以破岩而出现的停钻和高速旋转交替现象。PDC钻头在剪切破岩时会产生粘滑现象，对钻头稳定性和钻井效率产生不利影响。研究了石油钻井过程中钻头粘滑效应的影响因素、危害以及减少粘滑效应的解决方案，研究指出粘滑效应的产生与钻头结构、岩屑性质、钻井液性质和井底压力等因素有关。粘滑效应会导致钻头磨损加剧、地层不稳定和钻井质量下降，从而影响石油开采的效率和安全。为减少粘滑效应，提出了以下解决方案：首先，通过优化钻头材料和设计来提高钻头的抗冲击性和减少摩擦振动；其次，使用扭力冲击器产生高频低幅的冲击力，以降低粘滑振动；最后，通过调整钻井液的粘度、润滑性、密度等性能，以及添加特种添加剂来减轻粘滑效应。指出未来研究的方向，包括开发更精确的预测模型、探索新型钻头材料和结构、利用智能技术实现实时监测和调控，以进一步提高钻井效率和质量，降低成本，推动石油工程领域的技术发展。
关键词： 粘滑;钻头;钻井液;钻井参数;扭力冲击器;
专辑： 工程科技Ⅰ辑;工程科技Ⅱ辑

专题： 石油天然气工业

复杂装备模块化设计技术及应用
谌雪姣余云谢佳宾
广西水利电力职业技术学院
摘要：模块化技术能解决复杂装备在满足客户个性化需求，大幅度缩短产品研发周期，有效降低产品设计和制造成本等，从而在复杂装备领域得到了广泛的应用和发展。回顾了复杂装备模块化技术的发展情况，提出了目前复杂装备模块化过程中存在的问题，并对今后复杂装备模块化技术的发展进行了展望。现有研究面向不同产品进行了针对性的模块化技术研究，计算机从开发之初就定义为由功能模块构成的复杂系统并面向生命周期进行模块化设计，汽车行业主要发展了产品模块化平台技术实现产品的多样化，而机床行业则基于“快速可重构模块化”开发满足个性化需求、低成本的产品，工程机械则通过开发相关功能模块实现一机多用、作业功能多样化。基于TOP-DOWN的模块化产品开发流程、模块化垂直细分、平台开发、模块接口技术等关键技术在复杂装备设计开发中得到了广泛应用。复杂装备模块化技术目前主要存在凭技术人员个人经验进行开发而难以形成面向产品族的模块化体系等问题。而模块库、自适应配置和产品族平台构建等关键技术能有效解决复杂装备个性化定制、低成本和快速开发相应市场等问题，而成为今后模块化技术发展的主要方向。
关键词： 复杂装备;模块化技术;配置设计;模块化管理;产品设计;