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基于离散元法的砾岩地层三棱齿切削破岩数值模拟
文献摘要：
三棱齿因具有强抗冲击性与高耐磨性,可提高PDC钻头在砾岩地层中破岩效率及寿命,但在砾岩地层中的破岩机理及破岩效果不明确,导致砾岩地层中三棱齿PDC钻头设计缺乏理论依据.针对上述问题,基于离散元法建立了三棱齿切削破碎砾岩的数值仿真模型,研究不同砾石与胶结物基质黏结强度差情况下砾岩破岩形式与过程,并分析了三棱齿直径及后倾角对三棱齿切削力及砾岩破碎过程中岩石裂纹拓展的影响.结果表明:在黏结强度差大于70 MPa时,砾石会直接被剥离,而强度差小于40 MPa时,砾石直接被破碎;2种黏结强度差情况下,三棱齿直径为16 mm,后倾角为15°时,切削破碎砾岩效率均能达到最高.该研究对三棱齿PDC钻头设计具有理论意义.
文献关键词：
三棱齿;PDC钻头;砾岩地层;破岩机理;切削齿直径;后倾角;离散元法
中图分类号：
作者姓名：
刘笑傲;邹德永;王庆;刘洪山;黄勇;陈雅辉
作者机构：
中国石油大学(华东) ,山东 青岛 266580;中国石油工程技术研究院有限公司,北京 102206;中国石油青海油田分公司,青海 海西 816499;中国石化重庆页岩气有限公司,重庆 408400
文献出处：
引用格式：
[1]刘笑傲;邹德永;王庆;刘洪山;黄勇;陈雅辉-.基于离散元法的砾岩地层三棱齿切削破岩数值模拟)[J].特种油气藏,2022(04):149-155
A类：
三棱齿,切削齿直径
B类：
离散元法,砾岩地层,抗冲击性,高耐磨性,PDC,破岩效率,破岩机理,破岩效果,钻头设计,砾石,胶结物,黏结强度,破岩形式,后倾角,切削力,破碎过程,岩石裂纹
AB值：
0.172217
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