我室孙晓峰教授在石油与天然气领域顶级期刊《Journal of Petroleum Science and Engineering》上发表题为《Research on torque of based hydraulic rotary hole cleaning tool on Halbach permanent magnet array》的重要研究成果，主要对液压旋转空清洁工具的扭矩进行了研究。液压旋转孔清洁工具不需要钻柱来提供扭矩，因此在定向钻井的滑动阶段与井下电机兼容。它有助于高效的切割清洁，特别是在定向间隔和水平间隔。必须优化磁体阵列结构，以提高磁力矩传输能力，从而提高该工具的输出功率。本研究使用拉普拉斯方程和泊松方程进行了磁场分析。建立了液压旋转孔清洗工具传递的磁力矩的数学模型。比较了不同永磁体阵列结构中各种磁场和工具设计参数对磁力矩传递能力的影响。负正Halbach磁体阵列结构与传统径向磁体阵列结构相比，磁转矩传递能力增强;它实现了磁轴上永磁体更好的激励磁场方向，并增加了工具外壳内的磁通密度。根据现场操作安全要求，建议的工具外壳厚度为9–10 mm。最佳的工具设计特点包括负正Halbach磁体阵列结构、工具外壳内100%的磁场覆盖以及9.5–10.5 mm的永磁体厚度范围。在这些参数范围内可以获得最大磁体扭矩传输能力。将所提出的磁转矩传递能力模型与实验室实验数据进行了对比，证明该模型具有足够可靠和精确性，可以优化具有负正Halbach磁阵列结构的现有液压旋转孔清洁工具。

原文链接：Research on torque of based hydraulic rotary hole cleaning tool on Halbach permanent magnet array - ScienceDirect

引文：Sun X, Hu Q, Qu J, et al. Research on torque of based hydraulic rotary hole cleaning tool on Halbach permanent magnet array[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2021, 201: 108520.

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