论文摘要
为探究机械比能理论指导下PDC钻头破岩效率的影响因素,通过简化钻头与地层相互作用模型并推导滑动摩擦系数,结合室内试验分析各因素对钻头滑动摩擦系数的影响。结果表明:钻压通过切削齿的吃入深度影响摩擦系数,当切削齿完全吃入地层所产生的摩擦系数最大;钻速过快导致的岩屑过多且无法有效移除时摩擦系数会减小;转速增加会使摩擦系数减小;不同类型的岩样其最终稳定的摩擦系数不同,但一般在0.4～0.6;钻头直径不会影响摩擦系数最终稳定值;钻进软至中硬地层时,应选取尽量大的钻压和转速,即使较大钻压和转速对于提升破岩效率并无裨益,但却会明显提升机械钻速,此时机械比能增加并不明显,说明钻头能量利用率保持在一个稳定的阶段;钻进较硬地层时,提升钻压、转速水平会明显提高机械钻速,增大机械比能,降低破岩效率,钻头机械能量利用率下降,此时钻进参数的选取就需要综合钻速、机械比能、破岩效率等因素判定。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 管志川,呼怀刚,王斌,孙美伟,刘永旺,许玉强
关键词: 钻头,破岩效率,滑动摩擦系数,参数优选,机械钻速,机械比能
来源: 中国石油大学学报(自然科学版) 2019年05期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 石油天然气工业
单位: 中国石油大学(华东)石油工程学院
基金: 国家科技重大专项(2016ZX05022-002),国家留学基金项目(201806450093),长江学者和创新团队发展计划(IRT_14R58)
分类号: TE921.1
页码: 92-100
总页数: 9
文件大小: 1774K
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