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作者：魏娟;常嘉乾;于洋;李杰;余松;
单位：西安科技大学机械工程学院;
摘要：针对石油钻探过程中因粘滞-滑动现象所导致的机械钻速低、钻头振动严重等技术难题，设计了一种行星轮+扭簧结构的井下提速减振装置。利用钻进遇阻时输入轴及上部钻柱系统的惯性力矩，给予钻头柔性大扭矩冲击，确保在遭遇硬质点钻进连续性的同时，抵消钻头遇阻波动引起的钻柱振动。通过对遇阻瞬间行星轮的动力学分析，得出装置取不同结构参数对其输出扭矩的影响。运用ABAQUS动力学仿真模块对装置使用有效性进行验证，仿真结果表明装置的使用可以有效缓解钻头的扭转及轴向振动，增加钻头的实际工作时间。样机现场实验结果表明，装置工作原理可行，提速效果明显，使用装置时钻进速度提升近1.5倍，且井口返回岩屑呈现均匀的较大多棱角状颗粒，钻头切削过程处于稳定深层切削的良好工况。
关键词：粘滞-滑动现象;;提速减振装置;;钻柱振动;;动力学分析;;有限元仿真
基金资助：陕西省重点研发项目(2018GY-077);; 陕西省秦创原科技创新专项(2021ZDZX-GY-0006)
