涡轮钻具三维叶片设计与研究

发布时间：2021-11-04 15:43

　　作为石油工业中主要的动力装置,涡轮钻具在八十年代期间,由于国家对石油资源开采与行业发展的渴望,便借势崛起,一跃成为与螺杆钻具齐名的井下动力钻具,两者皆为石油工业发展轨迹上的三大技术。涡轮钻具能够得到突破性发展的原因在于,常规地层资源开采已近尾声,油气开发的新浪潮已然围绕着地层环境纷繁复杂的非常规油气资源展开,尤其是在深井、高温高压等恶劣环境下,螺杆钻具纵使钻井性能优越但是劣势也很明显,振动大不稳定对这些区域也显得鞭长莫及,涡轮钻具自身具有转速高、振动小、耐高温的特点,在各种地质条件下工作都显得游刃有余。目前对涡轮钻具进行了众多的探索,大量的工作在对涡轮直叶片设计研究方面也取得了丰硕的成果,本文在对国内外涡轮研究现状调研过程中发现,气动涡轮的三维设计理论较直叶片设计理论更能准确反映涡轮钻具内部真实的流场情况。以此为出发点,本文提出了一套可用于涡轮钻具三维叶片的设计理论与造型分析方法,具体研究内容如下:（1）涡轮叶片三维设计理论研究研究气动涡轮三维设计理论,在对叶片设计时是以长叶片设计为基础的,长叶片设计过程中考虑了叶片参数在半径方向上的变化,而涡轮钻具叶片平均直径与定转子叶片高度之比小于... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２技术路线图??１．３．３创新点??（１）基于气动涡轮三维设计理论，对三元定常流问题简化为求解简单径向平衡方程的??

图２－１圆柱坐标系??２．２简单径向平衡方程的求解??

图３－１涡轮钻具定转子叶片示意图??从图３－１可看出，每级涡轮由一个定子和一个转子组成，定子是固定在外壳体上的，??转轴的旋转不会带动定子转动；而转Ｔ中心孔与转轴链接，转子会随着转轴的转动而转??

【参考文献】：
期刊论文
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[2]小直径井下发电机涡轮叶片仿真研究[J]. 衣照秋.  机械研究与应用. 2013(04)
[3]混合励磁式井下涡轮发电机涡轮参数研究[J]. 王智明,曲海乐,陆庆超.  现代制造技术与装备. 2013(01)
[4]涡轮叶片型线结构对叶栅流场的影响研究[J]. 谭春飞,张升峰,张仁龙,于丽维.  石油机械. 2012(12)
[5]叶片全三维反问题优化设计方法[J]. 朱阳历,王正明,陈海生,谭春青.  航空动力学报. 2012(05)
[6]涡轮钻具水力设计与分析方法应用现状研究[J]. 姚坚毅,刘宝林,王瑜.  石油矿场机械. 2012(03)
[7]积木式组合涡轮钻具试验研究[J]. 谭春飞,李玉梅,夏柏如,杨世奇.  石油机械. 2009(08)
[8]国内外涡轮钻具钻井技术及其发展趋势[J]. 成海,郑卫建,夏彬,王甲昌,肖国益.  石油矿场机械. 2008(04)
[9]涡轮钻具复合钻进技术[J]. 冯定.  石油钻采工艺. 2007(03)
[10]涡轮钻具叶栅水力性能仿真优化技术研究[J]. 刘孝光,潘培道,胡昌军.  冶金设备. 2007(01)

博士论文
[1]深井超深井涡轮钻具复合钻井提高钻速技术研究[D]. 谭春飞.中国地质大学（北京） 2012

硕士论文
[1]适用于连续管的小尺寸涡轮钻具叶型研究[D]. 董小虎.长江大学 2014
[2]俄罗斯涡轮钻井技术主要进展及在我国的应用[D]. 杜文倩.中国石油大学（华东） 2013
[3]涡轮钻具涡轮叶片设计及水力性能仿真优化研究[D]. 赵洪波.中国地质大学(北京) 2012
[4]涡轮三维设计及性能优化[D]. 高怡秋.哈尔滨工程大学 2008



本文编号：3476026