刻度模块水平裂缝切割装置的设计及特性研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:g10703107
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利用斯通利波的能量和斯通利波反射系数是判断裂缝在储层中的位置及评价地层的渗透性的重要手段,利用声波信息可以识别出碳酸盐岩裂缝。斯通利波除了对裂缝反应敏感外,还对一些特殊的地质构造和地质现象有明显反映,成为有效评价裂缝的手段。本文需要在实验室条件下完成刻度模块水平裂缝切割并通过测井仪发射接收声波来评价裂缝宽度。所谓实验室条件下的刻度模块就是将沙子、石灰、石子与水按一定比例调配而成的高2100mm、外径500mm、内径200mm的混凝土模块。为此,本文设计了一套水平裂缝切割装置,以便用于在刻度模块的内部切割一定深度、不同宽度的水平裂缝,用于标定测井仪(在已知模块的材料、尺寸以及裂缝的宽度、位置的情况下,测井仪测得的数据是否与已知情况相同)的实验。本文在研究利用声波信息评价碳酸盐层裂缝技术、分析典型的内孔切管机结构的基础上,结合需要在刻度模块内部切割出一定深度、不同宽度的水平裂缝的要求,提出了一种四自由度的可正反安装的水平裂缝切割装置总体设计方案。设计了便于安装、拆卸与更换,具有四自由度且可以双向安装的支撑模块与切削模块总成,并对水平裂缝切割装置的主要结构进行了详细设计和特性分析;从锯切理论入手,建立了锯片在实际切割过程中的受力模型,推导了计算锯切阻力的数学公式,分析了影响锯切力的主要因素及其影响规律。仿真分析了刀具在锯切过程中振动问题。对水平裂缝切割装置进行了实物制造、联调试验和实际锯切,实际切割结果表明本文设计制造的裂缝切割装置具有良好的散热性能、高稳定性与可靠性、高质量切割效果以及高切割效率的特点。
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