考虑水平刮切作用的旋转钻井牙齿侵入规律

摘要：

考虑旋转钻井钻头牙齿对井底岩石产生的水平刮切作用，分析了井底岩石侵入系数的变化规律以及初次侵入破碎坑的形状，得出旋转钻井重复侵入时井底岩石的破碎过程以及载荷侵深曲线形态，进一步揭示了旋转钻井牙轮钻头破岩机理：随着摩擦因数的增大，刃前岩石侵入系数线性降低，刃后岩石侵入系数线性增加；初次侵入时破碎坑为非对称的不规则形状，岩石破碎体积比只考虑垂向压入作用时小，发生剪切破碎时所需的载荷低；刃前岩石发生剪切破碎以后，刃后岩石由于应力集中效应，达到剪切破碎时所需的整体载荷降低，存在水平刮切作用时岩石多次侵入剪切破碎更为容易；重复侵入时井底岩石剪切破碎频数是只考虑垂向压入作用时的两倍，剪切破碎时载荷下降的幅度降低。

关键词：旋转钻井、水平刮切、侵入规律、侵入系数、破碎坑、剪切破碎

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：黑龙江省自然科学基金青年基金“深井硬地层研磨机理及对可钻性评价的影响研究”编号QC2012C021部分研究内容。

在线出版日期：2015-07-09（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：1-5