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文档简介

1、5-1/2套管井开窗钻头的设计,专 业：机械工程及自动化 姓 名：吴兵 学 号：0703040231 导 师：张德荣,1 意义,套管开窗侧钻技术是近几年发展起来的一项新技术，主要用于解决油田老区块上套损井、变形井和事故井使之恢复产能，也是油田中后期降低成本增产原油（开发剩余油气藏）的重要措施之一,2 现状分析,国外从2O世纪60年代开始进行侧钻技术研究，在井下开窗工具等方面技术已完全成熟 国内开窗侧钻还没完全成熟。常用不同形状和不同粒径的超硬材料与焊接材料烧结或堆焊在磨铣工具本体端部或周围而形成的切削刃，刀刃以磨蚀性磨损机理工作，开窗效率不高,磨损严重 硬质合金粉末堆焊 腐蚀性磨损机理工作,3

2、 设计内容,牙齿材料的选择 钻头本体整体设计 布齿方式设计 强度计算,加工淬硬钢要求切削刀具有很高的硬度和韧性，能够承受很大的冲击载荷；另外由于切削过程中刀刃切削部分的温度很高，必须保证在高温下刀刃切削部分不致脱落或氧化变质。选用红硬性高、耐磨性、导热性能好的YT类硬质合金作为刀具材料。,4 刀具选材,5 整体设计,基本尺寸：最大外118.5mm，长度1000 mm 3排水槽，2水眼，采用6种型号的硬质合金块或牙齿 钻头冠部曲线为圆弧形，有利于在主要的切削部分布更多的 根据资料和以往的经验选择露齿高度为22.25mm,C设每颗切削齿的切削体积为常数C Rc(i+1)i+1切削齿的圆心横坐标（轴

3、向位置）,6 覆盖布齿设计,按等切削原则布齿，数学模型：,Rc(n)归径齿的轴向半径 Rc(1)第一颗齿的轴向半径 Rc(i)第i颗切削齿的轴向半径,7 周向布齿设计,周向采用螺旋刀翼布齿，其周向位置角：,8 开窗侧钻模型,总长1000mm，直径114mm，拥有2个水眼，3个排水槽，钻头内孔80mm。整体可分为四个部分：接头部分（NC26规格）；圆柱部分，斜向布齿；中间有630mm的硬质合金堆焊；椎体部分，布齿方式由柱面部分延续；球面部分,9 本体,以3个水槽作为圆周的等分点，形成3个布齿周期,在一个周期内有3排硬质合金块：A122；圆柱形齿；方形齿 4排T107齿，1排T110齿,10 柱面(1),柱面（2）,确定水眼的位置以后，在球面上适宜的地方布上6条硬质合金块槽起主要切削，（2种形状：圆柱形、方形）其中圆柱形齿槽是柱面、锥面A122齿槽的延续 。,11 球面,12

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