仿生凹坑形钻井泥浆泵活塞磨损寿命试验-石油学报.PDF

第卷第期 石 油 学 报 ３８ ２ Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．２ 　 　 　 年月 Ｆｅｂ．２０１７ ２０１７２ ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ 文章编号： （ ） ： ／ ０２５３２６９７２０１７０２０２３４０７ＤＯＩ１０７６２３ｓｘｂ２０１７０２０１１ ? ??　 ｙ 仿生凹坑形钻井泥浆泵活塞磨损寿命试验 ， １ ２ １３ 孙艺文汝绍锋丛茜 　 　　 （吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春 ； １ １３００２２ 　 　 海南大学机电工程学院海南海口 ； 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春 ） ２ ５７０２２８３ １３００２２ 　 　 　 　 　 摘要为提高泥浆泵活塞使用寿命模仿自然界生物体表形态在现有泥浆泵活塞表面设计加工凹坑形仿生单元体在相同的台架 ： ， ， ， 试验条件下对比研究 型泥浆泵仿生活塞与标准活塞磨损寿命情况结果表明凹坑形仿生泥浆泵活塞可以显著提高使 ， ＢＷ１６０ 。 ， 用寿命对于 型活塞仿生单元体可提高活塞寿命至原来的 倍活塞表面的凹坑形结构参数对活塞寿命具有显著影 ， ＢＷ１６０ ， ２１９； 响，凹坑直径、凹坑中心夹角和凹坑深度对活塞寿命的影响依次减小；凹坑直径选取不宜过大或过小；活塞寿命随凹坑中心夹角缩 小而增大；凹坑深度较大时，活塞寿命提高较多。分析仿生活塞耐磨机理发现，凹坑形仿生单元体的存在能改变活塞受力情况，增 大润滑液存储空间，改善界面润滑条件，降低摩擦副摩擦阻力；同时还能容纳部分磨损磨粒，避免其对摩擦副产生再次刮划。对试 验结果进行现场钻井验证试验，对于 型活塞，凹坑形仿生活塞与标准活塞相比，寿命提高了 。 Ｆ１３００ ９３％ 关键词：仿生；钻井；泥浆泵活塞；寿命；磨损；凹坑形 中图分类号： 文献标识码： ＴＥ９２４ Ａ 　　　　 犠犲犪狉犾犻犳犲犲狓犲狉犻犿犲狀狋狅犳犱狉犻犾犾犻狀犿狌犱狌犿犻狊狋狅狀狑犻狋犺犱犻犿犾犲狊犺犪犲犱犫犻狅狀犻犮狊狌狉犳犪犮犲 狆 犵 狆狆狆 狆 狆 ， １ ２ １３ ＳｕｎＹｉｗｅｎＲｕＳｈａｏｆｅｎＣｏｎＱｉａｎ