基于快速钻井工况的牙轮钻头浮动套轴承工作机理研究

针对目前牙轮钻头滑动轴承在快速钻井工况下使用寿命短，可靠性差等急需解决的关键问题，通过开展牙轮钻头轴承专用润滑脂在高温、随机重载条件下的流变性研究和浮动套轴承摩擦学性能研究，建立一套基于钻柱系统动力学和钻头与岩石互作用下，考虑轴承表面粗糙度的牙轮钻头浮动套轴承热流体动力润滑分析模型和浮动套轴承工作性能仿真模型。通过开展模型中确定性与随机性变量、连续与离散变量的数学求解方法研究，实现对模型的求解，并完成高温、随机重载条件下浮动套轴承工作性能仿真软件设计。将模拟井下高温、重载工况下浮动套轴承的实验研究与计算机仿真分析结合，实现对牙轮钻头浮动套轴承工作机理研究。找到钻井参数、环境温度、岩石性质、钻柱动力学、轴承结构等对浮动套轴承工作性能的影响规律。通过本项目的研究，探索浮动套轴承在低速、高温、随机重载条件下能够"浮动"的工作机理和条件，并形成一套能够指导快速钻井牙轮钻头轴承设计的新理论和准则。