月球钻探取心特种钻头研制与试验

发布时间：2019-04-20 12:18

【摘要】：对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头。基于PDC钻头的碎岩机理,对钻头的负前角、旁通角、出露高度、钻头保径和PDC切削齿的钎焊工艺分别进行了设计,并对钻杆和钻头装配体在钻进过程中的受力过程进行有限元分析。最后,采用所设计的特种取心PDC钻头进行岩石干钻试验,试验结果表明,该钻头能钻进可钻性级别小于或等于6级的岩石,能满足月球钻探需要。
[Abstract]:The formation process and material composition of lunar soil were introduced, and the basic physical and mechanical indexes of lunar soil were compared with CUG- 1 simulated lunar soil and common dry sand. It is considered that hard masses with certain bond strength may be encountered in the lunar drilling sampling process. In order to ensure the smooth drilling sampling, the special coring PDC bit for lunar drilling needs to be developed. Based on the rock fragmentation mechanism of PDC bit, the brazing technology of negative front angle, by-pass angle, exposure height, bit diameter keeping and PDC cutting tooth are designed respectively. The stress process of drill pipe and bit assembly in drilling process is analyzed by finite element method. Finally, the rock dry drilling test is carried out with the special coring PDC bit designed. The experimental results show that the drill bit can drill rocks with the drillability level less than or equal to 6 classes, which can meet the needs of lunar drilling.
【作者单位】： 中国地质大学长江钻头有限公司;
【基金】：国家十二五重点攻关项目“月球三期工程”的一个分支项目
【分类号】：P184.5

【参考文献】

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【共引文献】

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