高压水射流PDC钻头结构参数数值模拟研究

摘要：

以中硬细砂岩为岩石材料,应用动态有限元法对高压水射流PDC钻头参数做了数值模拟研究.得出如下结论:(1)高压射流入射角对不同岩层存在最优值,对于中硬地层细砂岩最优入射角为40°;(2)PDC钻头钻进中钻齿所受扭矩随作用半径增大成指数规律增长,在硬地层钻进钻齿前倾角为-15°时破岩效果最佳;(3)采用直径1.8 mm的高压小喷嘴射流能显著改善PDC钻头钻齿受力,避免钻齿冲击破坏,延长钻头寿命;(4)高压水射流与机械齿联合破岩时,喷嘴与钻齿相对位置对破岩效果有显著影响,喷嘴处于钻头外锥时,可均化钻齿受力,提高破岩效率.

关键词：PDC钻头、结构参数、高压水射流、破岩效率、数值模拟

所属期刊栏目：36

分类号：TE9(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2006AA06A109-3

在线出版日期：2008-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：6-8,19