钢齿牙轮钻头齿面强化复合堆焊实验研究

运用自制的包含金属化的金刚石和硬质合金复合堆焊焊条，以O₂-C₂H₂焰为焊接热源进行堆焊，制备了含有金刚石的复合堆焊层。采用X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜、材料性能实验机、动载磨料磨损实验机等实验手段和方法进行了金刚石表面和复合堆焊层形貌分析，堆焊层与基体的结合强度及堆焊层在动载荷条件下耐磨损性能的测试。研究表明：金刚石经过金属化处理后表面具有一定的金属性和浸润性，通过一定堆焊工艺在钢齿牙轮钻头齿面形成了组织致密均匀、硬质点与基体熔合良好的强化层，其抗剪强度达到了625MPa，磨损量减少了10％～70％，延长了钻头的使用寿命。     

空气冲旋钻头牙齿失效分析与新材料实验研究

针对目前空气冲旋钻头钻进中牙齿频繁断裂、脱落以及磨损严重，导致破岩效率低、使用寿命短等问题，采用纳米改型技术，在硬质合金中掺杂纳米Al₂O₃制备出Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料，对其性能、组织结构进行分析，对其耐磨性、耐冲击性进行实验研究，结果表明：加入3%的纳米Al₂O₃并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料的组织结构、细化晶粒，复合材料的耐磨性和耐冲击性能得到大幅提高，较硬质合金YG8提高4～8倍。为大幅度提高钻头破岩效率，延长钻头使用寿命提供了可能性。     

盘形钻头刮切实验数据分析处理

简要介绍了盘形钻头的结构特点及工作机理,着重对盘形牙轮钻头9种不同结构参数的盘形切削齿与目前镶齿牙轮钻头上使用的瓢形和楔形齿在重庆砂岩上进行了刮切对比实验的实验数据进行了分析处理。求出了刮切实验中测得的不同牙齿在刮切过程中的刮切力的最大值、最小值、平均值和刮切单位体积岩石所需的刮切力的大小,得到了不同结构牙齿在刮切重庆砂岩时的刮切效果,为进一步设计出实用于中硬及软地层并具有较高综合工作性能的盘形钻头提供了实验数据。     

Y2O3对合金铸铁焊条堆焊层组织与性能的影响

本文在堆焊焊条药皮中加入不同量的Y2O3，通过分析合金堆焊层显微组织、结构，较系统地研究Y2O3对堆焊层耐磨性、结合性能和抗热疲劳性能的影响．结果表明：含Y2O3的合金堆焊层组织呈颗粒状生长，显微组织细小均匀，M23(Fe、Cr)C6和M7(Fe、Cr)C3在晶内沉淀析出，碳化物呈弥散分布，适量的Y2O3不仅使得堆焊合金层的耐磨性明显增加，而且提高了合金层的结合强度并改善了抗热疲劳性能．     

不同温度条件下防水粘结层材料各粘结强度指标之间关联性分析

通过4种防水粘结层室内试验和现场测试，得到不同温度下的附着力拉拔强度、复合件拉拔强度和复合件剪切强度等粘结性能指标；构建复合件拉拔、剪切强度随附着力拉拔强度变化的拟合方程，并验证其相关性；计算不同温度下的温度修正系数，建立温度修正模型；根据现场10、27、40℃下测得的附着力拉拔强度，经构建的粘结强度现场检测、评定方法转化为标准温度条件下(20℃)的复合件拉拔、剪切强度，并与试验测试结果对比，验证了其精确性。     

激光沉积预置TC4线材的显微组织研究

为了降低工业生产中钛合金激光沉积的成本，提高材料的利用率与形状自由度，课题组使用光纤激光器以通过电阻点焊方式预置的TC4金属条为原料进行了单层与多层的激光沉积，并通过超景深光学显微镜观察分析沉积层中的显微组织。研究结果表明：单层试样(A1)与多层试样(A2)的沉积层与基体间均实现了良好的冶金结合，结合处无明显缺陷；单层与多层试样中出现的多种组织相似但含量有所不同，A1的沉积层组织中出现最多为长针状α′相、条状α相以及晶间β相；A2中出现最多组织则为呈鱼骨状生长的α相与针状α′相及晶间β相，此外A2中有少量偏析情况出现。总体而言A2试样显微组织更为优异，但沉积层中存在由于多层堆叠形成的少量气孔与冷裂纹。     

一种插层聚合纳米复合材料的调堵特性研究

针对苛刻油藏条件下对调剖堵水材料性能要求越来越高的现状，利用烯丙基单体和黏土以及实验室自制的层间修饰剂、扩链剂形成插层聚合纳米复合材料CAG，研究其调堵性能。性能评价结果显示其在80～140℃条件下老化30d，断裂应力变化不大。在140℃条件下，断裂应力变化仅为3.2%；断裂应力和有效黏度基本不受实验用水矿化度的影响；在剪切速率为 10s^-1条件下，基液黏度为39.54mPa·s；在裂缝条件下的封堵强度为23.6MPa，压力梯度为0.393MPa/cm，封堵率为98%；在三层非均质岩芯中的采收率实验中，比水驱采收率增加了5%。插层聚合纳米复合材料CAG具有耐温抗盐能力强、注入压力低、封堵强度大的优点，成功地解决了调堵剂注入性能与封堵性能的矛盾，是一种具有广阔发展前景的调堵材料。     

喷射钻井中井底岩面最大水功率和最大冲击力工作方式

本文首次把解决现代工程技术问题行之有效的“黑箱(blackbox)”理论用来研究井底射流流场。明一种新的全尺寸水力能量测试实验,直接测得三牙轮钻头下射流到达井底岩面(即钻进过程中钻头钻出的瞬时井底岩石表面)的水功率和冲击力。建立了计算井底水功率和冲击力的经验公式,提出了以井底岩面获得最大水功率和最大冲击力为喷射钻井水力程序设计准则的两种新的最优工作方式。本文在所实验的条件下,获得了井底岩面最大水力能量的功率分配比值(RN)和全喷距(135毫米)下射流水力能量衰减系数的范围等极值条件。在同样的条件下,以井底岩面最大水力能量优选的最优排量比钻头最大水力能量的最优排量约提高7.5%左右。并从理论和实践上证实了适当提高排量和强化机泵的必要性。     

退火状硬铝合金平面复合型损伤,断裂的细观特征研究

本文利用紧凑试样在拉-剪复合加载下进行了断裂试验．对所研究材料的断口分析表明：在复合加载下，断裂机制为由裂端向外逐渐发展的空穴扩张与聚合，断裂角随剪切分量的增加而增加，而在接近于统剪加载下，空穴的活动几乎同时发生于断裂路径上，断裂角则随剪切分量的增加而减小．     

塔北于奇地区哈拉哈塘组储层特征与成藏规律

利用岩芯观测、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、物性分析、压汞等方法，总结了于奇地区哈拉哈塘组储层特征及影响因素；应用荧光薄片与流体包裹体分析等技术和方法，综合研究了油气注入史与成藏规律。结果表明，区内哈拉哈塘组储层主要岩石类型为细砂岩、中砂岩、砾质不等粒砂岩和砾质砂岩，储层类型以孔隙型为主，为大容积、渗透性能好的储层，影响储层物性的主要因素为沉积作用与成岩作用中的压实、胶结和溶解作用，有利的储层分布区位于区内中部YQ3—YQ4—LX4—LX2井区一带。提出断裂是油气成藏的重要输导条件，燕山期油气藏逐步建立、喜马拉雅期圈闭定型与油气藏重建是重要的成藏机制，构造圈闭和断裂是油气成藏的关键控制因素。     

铁基合金代替钻基合余作牙爪轴承耐磨合金的试验研究

In this article we discussed the possibility of replacement of cobalt alloy by Cr—Ni iron Base alloy in drill hit bearing on the basis of welding test，wearing test and microscopic examination.     

牙轮钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型

建立钻头牙齿与岩石的互作用仿真模型是实现钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一。本文以岩石破碎力学为基础，从钻头牙齿与岩石的互作用特.点出发，突破通常的力/侵深曲线描述方法，推导出了钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型。并在该模型中用岩石硬度、塑性系数和弹性系数来反映岩石的力学性质，从而使模型具有较宽的应用范围。     

粉末涂层法制备复相陶瓷材料及涂层机理的研究

本文利用粉末涂层法在TiC粉末表面涂层了一层Al_2O_3陶瓷,利用热压烧结制得了粉末涂层的复相陶瓷材料FTCl,经测试,材料力学性能良好。对粉末涂层的复相陶瓷材料的微观结构和粉末涂层法的涂层机理进行了分析。为复相陶瓷的制备提出了一种全新的方法——粉末涂层法。     

冲旋钻头破岩机理仿真研究

介绍了冲旋钻井中冲旋钻头与岩石互作用有限元模型的建立过程，并对冲旋钻头在冲击旋转和单纯冲击载荷作用下的破岩过程进行了计算机仿真研究，描述了冲旋钻头破岩过程，求出了相应的钻头破碎岩石的深度、体积时程关系对比曲线，揭示了冲旋钻头的破岩机理——钻头在冲旋作用下破碎岩石的过程可分为4个阶段、钻头破碎岩石深度主要取决于冲击作用而与旋转作用关系不大、破岩体积在冲旋作用下比单纯冲击载荷作用下要大一倍左右，为冲旋钻头在石油工业中的进一步推广应用提供了理论依据。     

轻、重稀土对WC-0.4TaC-10Co硬质合金微观组织和性能的影响

选用WC、TaC、Co粉和稀土粉末配制不同稀土含量的WC-0．4TaC-10Co合金混合料，经球磨后压制，在1380℃温度下真空烧结．测试烧结试样的机械性能，采用扫描电子显微镜（SEM）观察其微观形貌．结果表明：轻稀土的添加有助于增加合金的致密度，重稀土的添加有助于增加合金的横向断裂强度．另外，稀土的添加可以抑制WC晶粒的长大，但稀土的加入对试样的硬度没有明显影响．     

基于最小二乘支持向量机的岩石可钻性研究

岩石可钻性的确定直接影响钻头选型和钻速预测，国内外各主要油田虽对地层岩性的测定相当重视，但适合于油气井钻井条件的岩石可钻性问题仍未彻底解决。针对目前国内在钻头选型方面存在的困难和问题，提出了利用LS-SVM最小二乘支持向量机求取岩石可钻性的实用方法。该方法以测井资料为参数，利用LS-SVM支持向量机技术建立岩石可钻性的数学模型。该模型在SC油田DU4井中的应用中取得了较好效果。     

双级时效工艺对7050铝合金组织与性能的影响

采用洛氏硬度计、电子拉伸试验机、XRD物相分析、扫描电镜（SEM）等分析方法研究了7050铝合金双级长期时效过程中的时效硬化特性和显微组织。结果表明：7050铝合金双级时效硬度及强度具有双峰特点,且第2峰比第1峰的硬度、强度均略高。建立时效硬度与时效时间和脱溶相结构之间的关系模型,并引进F-R源动作的临界切应力理论,解释了7050铝合金第2峰第2相粒子强化机理。     

铁路列车空调机壳体结构静强度有限元分析

静强度分析是机械设计过程中的重要组成部分,而有限元法则是分析机械结构静强度的重要方法。简单介绍了有限元法的概念和基本思想、静强度分析方法,重点介绍了应用ANSYS软件的命令流方式对铝合金空调机壳体结构进行建模,分别在6种冲击载荷工况下对铝合金空调机壳体结构进行静强度分析,发现铝合金空调机壳体结构的薄弱位置。根据计算结果可知,铝合金空调机壳体结构在6种冲击载荷工况下的各个最大应力都在许用应力的范围内,满足静强度的设计要求。