物探冲旋钻头破岩机理仿真研究

摘要：

冲旋钻井技术已广泛应用于油气资源勘探领域,但仍存在一些不足,比如钻具损坏严重、能量传递效率低、破岩效率有待进一步提高等.因此,有必要进一步揭示物探冲旋钻井中钻头与岩石的互作用机理,为优化设计冲旋钻头提供理论依据.利用显式动力学分析软件LS-DYNA建立了物探冲旋钻头破碎岩石的有限元模型,并进行了计算机仿真,得到了钻头中心齿、第2排齿、边齿、钻头端面的应力时程图和应力波在钻头中的传播图.仿真结果表明:钻头破岩过程中,各个牙齿的应力变化非常大,第2排齿的应力峰值最大,其次是中心齿,再次是边齿;钻头喷嘴处的应力远大于钻头中心端面和排屑槽的应力;应力波在钻头中传播,危险区域经历了从钻头尾部到钻头喷嘴再到牙齿的过程.

关键词：冲击钻井、钻头、动力学、计算机仿真、破岩机理、应力分析

所属期刊栏目：39

分类号：TE921+.1(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点基础研究发展计划"973"计划项目"深井复杂地层破岩机理与高效破岩方法"2010CB226703

在线出版日期：2011-12-14（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：110-113