振动与冲击
振動與遲擊
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JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
2012年
20期
75-78
,共4页
硬地层%钻井技术%高频扭转冲击%岩石破碎%机械钻速
硬地層%鑽井技術%高頻扭轉遲擊%巖石破碎%機械鑽速
경지층%찬정기술%고빈뉴전충격%암석파쇄%궤계찬속
高频扭转冲击钻井是一种能大幅提高钻井效率的新兴钻井技术,但由于对其破岩机理认识不清,使得高频扭转冲击钻井技术未能在国内推广应用.基于弹塑性力学和岩石力学,采用Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系,塑性应变作为岩石破碎的失效判据.通过有限元方法建立全尺寸PDC钻头动态破岩的非线性动力学三维仿真模型,分析了高频扭转冲击作用下硬地层中钻头的动态破岩过程.结果表明,高频扭转冲击钻进硬地层时拉应力与压应力区域交叉出现且以拉应力为主,较以压应力为主的常规钻进可大幅提高钻头的机械钻速;高频扭转冲击钻进有效地减弱了硬地层中钻头处的粘滑振动,大大地提高了钻头的破岩效率.研究成果有助于深化对高频扭转冲击破岩的认识,为高频扭转冲击钻井技术的应用提供理论依据.
高頻扭轉遲擊鑽井是一種能大幅提高鑽井效率的新興鑽井技術,但由于對其破巖機理認識不清,使得高頻扭轉遲擊鑽井技術未能在國內推廣應用.基于彈塑性力學和巖石力學,採用Drucker-Prager準則作為巖石的本構關繫,塑性應變作為巖石破碎的失效判據.通過有限元方法建立全呎吋PDC鑽頭動態破巖的非線性動力學三維倣真模型,分析瞭高頻扭轉遲擊作用下硬地層中鑽頭的動態破巖過程.結果錶明,高頻扭轉遲擊鑽進硬地層時拉應力與壓應力區域交扠齣現且以拉應力為主,較以壓應力為主的常規鑽進可大幅提高鑽頭的機械鑽速;高頻扭轉遲擊鑽進有效地減弱瞭硬地層中鑽頭處的粘滑振動,大大地提高瞭鑽頭的破巖效率.研究成果有助于深化對高頻扭轉遲擊破巖的認識,為高頻扭轉遲擊鑽井技術的應用提供理論依據.
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