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基于预破碎的岩石切削试验及分析

论文摘要

针对混合布齿设计只能依靠工程经验的问题,采用试验与数值模拟相结合的方法研究了锥形齿与PDC齿同轨布齿时,不同锥形齿预破碎深度下PDC齿破岩力和破岩效率的变化规律,并比较了组合切削方式下切削岩石与单个PDC齿切削岩石时的破岩功耗,得到以下结论:锥形齿的预破碎可以有效降低后续PDC齿吃入和切削岩石的难度,减轻PDC齿受冲击的程度,从而延长PDC齿乃至整个钻头的使用寿命,提升钻头的整体性能;PDC齿切削锥形齿预破碎后的岩石时破岩效率有所提高,锥形齿的预破碎深度越深,提升效果越明显;锥形齿与PDC齿组合切削岩石比单个PDC齿切削岩石会增加少量的总能耗。研究结果可为混合布齿PDC钻头布齿设计提供参考。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 试验研究
  •   1.1 试验设备及耗材
  •   1.2 试验步骤
  • 2 数值模拟研究
  •   2.1 模型假设
  •   2.2 切削齿及岩石材料模型
  •   2.3 边界条件、接触算法及网格划分
  • 3 结果与分析
  •   3.1 数据处理方法
  •   3.2 切削力的变化
  •   3.3 切削效率的变化
  • 4 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘忠,侯辉辉,胡伟

    关键词: 钻头,混合布齿,预破碎,破岩机理,机械比功

    来源: 石油机械 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 地质学,矿业工程

    单位: 中国石油大学(北京)克拉玛依校区,中国石油大学(北京)

    基金: 2016年新疆自治区高层次人才引进工程(KL321703),中国石油大学(北京)克拉玛依校区科研启动基金项目“页岩气储层破岩机理与PDC钻头优化设计”(RCYJ2016B-02-004)

    分类号: P634.41

    DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.12.006

    页码: 38-43+57

    总页数: 7

    文件大小: 4959K

    下载量: 138

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/fa27a146d2dbc2113faebbd1.html