【摘 要】
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PDC钻头是目前钻井作业中最常使用的钻头类型之一,PDC齿的硬度高、耐磨性好,在浅部地层中具有机械钻速快、性能稳定的特点,综合经济效益高。钻井作业时,随着井深增加,井底环
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PDC钻头是目前钻井作业中最常使用的钻头类型之一,PDC齿的硬度高、耐磨性好,在浅部地层中具有机械钻速快、性能稳定的特点,综合经济效益高。钻井作业时,随着井深增加,井底环境也变得更加复杂。提高深部地层钻井的机械钻速对于减少钻井时间,节约成本有很大意义。所以研究适合超深层应力环境下的PDC钻头单齿破岩机理有着十分重要的意义。本文对超深层条件下PDC单齿破碎岩石规律展开研究,同时分别对PDC切削齿几何参数(前倾角、侧倾角)、环境参数(温度、压强)、钻井作业参数(钻压、转速)对破岩的影响进行数值模拟仿真,并开展室内实验对仿真结果进行验证。结果显示PDC切削齿前倾角在15°到20°的范围破岩效果较好;高温高压条件下岩石破碎规律与常温常压基本相同;钻进速度随温度升高而增加、随围压增大而减小。本研究为今后钻头结构优化以及钻井参数优选提供一定的参考。
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