PDC钻头混合布齿参数对破岩的影响研究

摘要：

为优化混合布齿PDC钻头切削结构,提高破岩效率,采用自主设计的试验装置,开展了常规PDC齿与锥形PDC齿混合异轨布齿间距和布齿高度差对破岩效率影响规律的试验和数值模拟研究.研究结果表明:锥形PDC齿的预破碎使岩石切痕间的“凸脊”产生损伤,越接近根部损伤越严重,且随着锥形PDC齿布齿间距的减小,损伤对“凸脊”的影响也越严重;在“凸脊”损伤严重的区域容易形成裂纹,裂纹的拓展使“凸脊”岩石产生体积破碎,形成破碎坑,从而使整个破岩过程的均值切削载荷变小,效率提高;合理的混合布齿间距和布齿高度差更有助于“凸脊”岩石产生体积破碎,可以有效降低常规PDC齿破碎岩石的机械比功、提高混合布齿PDC钻头的破岩效率.研究结果对混合布齿PDC钻头切削结构和布齿的优化设计具有重要的指导意义.

关键词：PDC钻头、混合布齿、布齿间距、布齿高度差、机械比功

所属期刊栏目：48

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：2016年新疆自治区高层次人才引进工程;克拉玛依市高层次人才工作室和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”

在线出版日期：2020-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：51-57