仿生耦合聚晶金刚石复合片钻头

摘要：

基于仿生耦合理论设计了仿生耦合聚晶金刚石复合片(PDC),通过摩擦磨损实验研究其性能,制备出仿生耦合PDC钻头并将其用于现场试验.以自然界生物(竹子、人类牙齿、贝壳、树木年轮、蝼蛄等)为仿生原型,从聚晶金刚石和硬质合金材料、聚晶金刚石-硬质合金交接面结构及聚晶金刚石表面非光滑形态3方面入手设计仿生耦合PDC,并开展室内摩擦磨损实验.结果表明:与同尺寸的常规PDC相比,仿生耦合PDC磨耗比提高约18.4％,磨损砂轮速度提高约1.67倍,耐磨性和切削效率都显著提高.现场钻井试验中,根据地层情况和井身结构设计制备了仿生耦合PDC钻头,并与邻井同层常规PDC钻头进行了对比.结果表明:仿生耦合PDC钻头的机械钻速约为常规PDC钻头的2.5倍,可大幅缩短钻井周期、节约钻井成本,经济效益显著.

关键词：仿生耦合、聚晶金刚石复合片、钻井、钻头

所属期刊栏目：41

分类号：P634.4

资助基金：中国地质调查项目12120114055001;国家自然科学青年基金51004052;国土资源部公益性行业科研专项经费SinoProbe-09-05;国家潜在油气资源油页岩勘探开发利用产学研用合作创新研究项目OSR-04-04

在线出版日期：2014-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：485-489