新疆石油天然气
新疆石油天然氣
신강석유천연기
XINJIANG OIL & GAS
2009年
3期
69-73
,共5页
陈勇%万教育%赵子仁%钟智慧
陳勇%萬教育%趙子仁%鐘智慧
진용%만교육%조자인%종지혜
PDC钻头%破岩%有限元软件%数值模拟
PDC鑽頭%破巖%有限元軟件%數值模擬
PDC찬두%파암%유한원연건%수치모의
使用CAD软件建立了81/2PDC钻头的几何模型,导入有限元软件进行钻头破岩的动态数值模拟,将地层材料设定为正交各向异性,地层倾角为15°.数值模拟结果表明:井眼是一步步"跳跃式"加深的,钻头偏离了地层层面的垂直方向;钻头与地层的接触具有随机性,主要是底部和侧面牙齿与岩石的接触,其它部位与地层的接触较少;在破岩过程中,钻头上下振动引起瞬时速度随时间不断变化,并且在加深井眼的同时,不断横向运动,扩大井眼;在整个数值模拟过程中钻头扭矩也是在不断变化,钻头会发生"空转"和"滞动"现象,并且存在"反转"趋势.本文的研究结果对提高PDC钻头破岩机理的认识具有重要意义,同时为研发控制反扭矩的钻具奠定了基础.
使用CAD軟件建立瞭81/2PDC鑽頭的幾何模型,導入有限元軟件進行鑽頭破巖的動態數值模擬,將地層材料設定為正交各嚮異性,地層傾角為15°.數值模擬結果錶明:井眼是一步步"跳躍式"加深的,鑽頭偏離瞭地層層麵的垂直方嚮;鑽頭與地層的接觸具有隨機性,主要是底部和側麵牙齒與巖石的接觸,其它部位與地層的接觸較少;在破巖過程中,鑽頭上下振動引起瞬時速度隨時間不斷變化,併且在加深井眼的同時,不斷橫嚮運動,擴大井眼;在整箇數值模擬過程中鑽頭扭矩也是在不斷變化,鑽頭會髮生"空轉"和"滯動"現象,併且存在"反轉"趨勢.本文的研究結果對提高PDC鑽頭破巖機理的認識具有重要意義,同時為研髮控製反扭矩的鑽具奠定瞭基礎.
사용CAD연건건립료81/2PDC찬두적궤하모형,도입유한원연건진행찬두파암적동태수치모의,장지층재료설정위정교각향이성,지층경각위15°.수치모의결과표명:정안시일보보"도약식"가심적,찬두편리료지층층면적수직방향;찬두여지층적접촉구유수궤성,주요시저부화측면아치여암석적접촉,기타부위여지층적접촉교소;재파암과정중,찬두상하진동인기순시속도수시간불단변화,병차재가심정안적동시,불단횡향운동,확대정안;재정개수치모의과정중찬두뉴구야시재불단변화,찬두회발생"공전"화"체동"현상,병차존재"반전"추세.본문적연구결과대제고PDC찬두파암궤리적인식구유중요의의,동시위연발공제반뉴구적찬구전정료기출.
