期刊文献+
共找到55篇文章
< 1 2 3 >
每页显示 20 50 100
Cutting capacity of PDC cutters in very hard rock 被引量:8
1
作者 李夕兵 赵复军 +1 位作者 D.A.Summers G.Rupert 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2002年第2期305-309,共5页
An experimental programm of investigating the cutting capacity of PDC flat cutters in very hard rock has been performed. Experiments include both the cutting of PDC fixed at different angles on the granite core or bar... An experimental programm of investigating the cutting capacity of PDC flat cutters in very hard rock has been performed. Experiments include both the cutting of PDC fixed at different angles on the granite core or bar and linear cutting with different static thrust on the block of granite. The effects of the rough degree of rock surface, cutting angles, and static thrust on the cutting capacity of PDC in very hard rock were investigated and analyzed. The results show that the single mode of rotary drilling using PDC cutters is not applied for very hard rocks. 展开更多
关键词 岩石切割 pdc刀具 旋转钻探 硬质岩石
下载PDF
基于火成岩地层特性的个性化钻头设计 被引量:4
2
作者 张立刚 闫铁 +2 位作者 徐宏伟 韩汝峰 刘光贞 《石油矿场机械》 2013年第9期31-35,共5页
对松辽盆地北部深层火成岩地层进行了抗钻特性参数测试。结合火成岩地层特点,设计了一种硬质合金齿和PDC齿混合布齿钻头,具有3个牙轮,牙轮装配具有超顶和移轴结构,能够形成滚动冲击和滑动剪切双重运动;钻头同一齿排交替布置硬质合金齿和... 对松辽盆地北部深层火成岩地层进行了抗钻特性参数测试。结合火成岩地层特点,设计了一种硬质合金齿和PDC齿混合布齿钻头,具有3个牙轮,牙轮装配具有超顶和移轴结构,能够形成滚动冲击和滑动剪切双重运动;钻头同一齿排交替布置硬质合金齿和PDC齿,硬质合金齿出露高度高于PDC齿,级差为2.5mm,PDC齿后倾角为30°,侧倾角为15°,工作面的法线方向与复合滑动方向保持一致,侧倾方向指向临近齿槽。该设计方法整合了牙轮钻头和PDC钻头优点,提高了对地层的破碎效率和钻头寿命。 展开更多
关键词 可钻性 硬质合金齿 聚晶金刚石复合片 混合布齿钻头
下载PDF
Penetration and impact resistance of PDC cutters inclined at different attack angles 被引量:3
3
作者 李夕兵 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2000年第2期275-279,共5页
In order to develop a rotary percussive bit with diamond enhanced cutters assisted by high pressure water jets, it is necessary to study the damage mechanism and the penetration properties of PDC cutters subject to di... In order to develop a rotary percussive bit with diamond enhanced cutters assisted by high pressure water jets, it is necessary to study the damage mechanism and the penetration properties of PDC cutters subject to different impact load level and rock types. Therefore the impact experiments of the single PDC cutters with different attack angles in four rocks: black basalt, Missouri red granite, Halston limestone, and a very soft (Roubidoux) sandstone were carried out, and the effects of rake angles of PDC cutters on both the penetration and impact resistance of PDC cutters have been discussed in detail. Test results show that a PDC insert can withstand a very strong impact in compression but is easily damaged by impact shearing, the PDC cutters are more easily damaged by shearing if the attack angles are relatively small, the 45? PDC cutters have the least penetration resistance among the cutters tested. Thus it is suggested that the attack angles of PDC cutters should be larger than 30? for bits which must withstand impact from a hammer. 展开更多
关键词 pdc cutters PENETRATION and impact RESISTANCE ROTARY percussive DRILL BITS
下载PDF
无镉钎料对PDC切削齿力学性能和微观形貌的影响
4
作者 张素慧 姚宁平 +2 位作者 刘庆修 刘欢 王德川 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期177-185,共9页
【目的】PDC钻头不仅是地质保障装备的重要组成部分,更是推动煤炭行业技术进步和效率提升的关键工具。针对目前PDC钻头采用含镉银钎料进行钎焊,而镉是污染性毒性元素,提出采用无镉环保钎料钎焊PDC钻头的新思路。【方法】从钎料与母材的... 【目的】PDC钻头不仅是地质保障装备的重要组成部分,更是推动煤炭行业技术进步和效率提升的关键工具。针对目前PDC钻头采用含镉银钎料进行钎焊,而镉是污染性毒性元素,提出采用无镉环保钎料钎焊PDC钻头的新思路。【方法】从钎料与母材的润湿机制出发,采用高银含Sn、含Mn、Ni和只含Ni的Ag-Cu-Zn系钎料对PDC切削齿和钢进行火焰钎焊。分析了不同钎料的剪切强度和PDC切削齿的焊后性能。对熔化温度最高的钎料焊前和焊后PDC切削齿进行微观形貌、元素含量和拉曼光谱分析,探究钎焊温度是否会对PDC切削齿造成热损伤。在此基础上,分析了钎缝界面组织形貌、元素扩散情况、焊后断面特征和物相组成,阐述了无镉Ag-Cu-Zn系钎料钎缝形成机理。同时测量并计算了钎料与两侧界面的润湿角和化学亲和力参数,综合评价钎缝性能。【结果和结论】研究表明:(1)4种无镉Ag-Cu-Zn系钎料均能满足PDC切削齿钎焊强度要求,其中含Mn、Ni的Ag-Cu-Zn系钎料可获得322.989MPa的强度值。(2)含Sn的Ag-Cu-Zn钎料钎缝形成机理是界面处元素的微扩散;而含Mn、Ni或只含Ni的Ag-Cu-Zn钎料钎缝形成机理是在界面处形成扩散层,增加了界面处的键合力。(3)含3%Sn、含Mn、Ni和只含Ni的Ag-Cu-Zn系钎料为延性断口;含5%Sn的Ag-Cu-Zn系钎料为脆-韧混合断口。(4)Mn能降低两侧界面处富Cu相与母材的张力,而Ni只能降低钢界面处富Cu相的张力。因此,含Mn、Ni的无镉Ag-Cu-Zn系钎料强度最高。研究结果为环保型无镉钎料在PDC钻头钎焊方面的工程应用提供了理论和试验支撑,有力推动了PDC钻头的钎焊技术向更加环保、新型的方向转型升级。 展开更多
关键词 无镉钎料 pdc切削齿 力学性能 微观形貌 化学亲和力
下载PDF
Failure modes of PDC cutters under different loads
5
作者 李夕兵 赵伏军 +1 位作者 D.A.Summers G.Rupert 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2002年第3期504-507,共4页
The capability of several types of flat PDC cutters to withstand combined loads were tested and evaluated by the impact and cutting of single PDC cutter on granite in a linear impact cutting table. The primary failure... The capability of several types of flat PDC cutters to withstand combined loads were tested and evaluated by the impact and cutting of single PDC cutter on granite in a linear impact cutting table. The primary failure modes of PDC cutters withstanding different combined loads were investigated and analyzed. The suggestions of enhancing PDC cutters to be suitable for drilling very hard rock have been made. 展开更多
关键词 聚晶金刚石 失效模式 金刚石钻进 复合载荷
下载PDF
国际油气井钻头进展概述(三)——PDC钻头发展进程及当今态势(上) 被引量:28
6
作者 左汝强 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2016年第3期1-8,共8页
自1973年PDC钻头应用以来,油气钻井发生了很大变化。但是PDC钻头在早期约15年时间内发展缓慢。此后,由于加强技术创新,如多层聚晶金刚石层、非平面界面专利、防回旋技术、滤钴工艺、优化水力学设计以及计算机建模等,促进了PDC钻头迅猛... 自1973年PDC钻头应用以来,油气钻井发生了很大变化。但是PDC钻头在早期约15年时间内发展缓慢。此后,由于加强技术创新,如多层聚晶金刚石层、非平面界面专利、防回旋技术、滤钴工艺、优化水力学设计以及计算机建模等,促进了PDC钻头迅猛发展、广泛应用。目前,PDC钻头在世界上所钻进尺数已占到约90%。NOV公司近年推出4种太阳神PDC切削齿,由其制作的PDC钻头提高了热稳定性、抗研磨性、抗冲击韧性与导向性等。这类钻头可以钻进硬岩与研磨性地层,以及一些难钻地层,具有较高的钻进效率和较好的耐用性。Helios太阳神系列PDC钻头成功地应用于挪威、中东、澳大利亚以及美国等地的油气田。斯伦贝谢公司推出的ONYX玛瑙360°滚动PDC可保持刀齿锐利、相对冷却及延长寿命,显著地提高了钻头耐用性。在美国许多油气田应用表明,这种滚动PDC制造的钻头比固定齿PDC钻头平均钻进效率可提高40%以上,而钻头的工作寿命则可提高40%~70%。 展开更多
关键词 复合片 聚晶金刚石复合片 非平面界面 滤钴工艺 太阳神pdc齿 热韧性 玛瑙360°滚动pdc齿
下载PDF
五宝场硬塑性地层斧形曲面PDC齿破岩性能研究 被引量:2
7
作者 荣准 杨学军 +3 位作者 张航 颜爽 张琦 张龙龙 《钻探工程》 2024年第2期85-93,共9页
为解决川东油气钻井中五宝场沙溪庙组硬塑性地层PDC钻头磨损严重、起下钻频繁的问题,开展了斧形曲面PDC齿在硬塑性地层破岩性能的研究。首先采用X射线衍射试验与三轴力学试验分别获取该地层岩石性质和力学参数,然后采用有限元仿真与试... 为解决川东油气钻井中五宝场沙溪庙组硬塑性地层PDC钻头磨损严重、起下钻频繁的问题,开展了斧形曲面PDC齿在硬塑性地层破岩性能的研究。首先采用X射线衍射试验与三轴力学试验分别获取该地层岩石性质和力学参数,然后采用有限元仿真与试验相结合的方法开展斧形曲面PDC齿破岩性能研究。研究结果表明:斧形曲面PDC齿主要以剪切、挤压、犁切共同作用破岩;相较于常规PDC齿,斧形曲面PDC齿有更强的吃入岩石的能力和稳定性,能有效减小钻头异常振动,提高钻头寿命,并在不同磨损高度(0~3 mm)时,破岩比功降低2.2%~8.2%;根据试验得到斧形曲面齿较常规齿破岩性能提高了11.39%,且试验与仿真平均切削力误差仅为7.46%,验证了仿真模型的正确性。本研究表明斧形曲面PDC齿在硬塑性地层对提高破岩性能具有重要意义。 展开更多
关键词 斧形曲面pdc齿 硬塑性地层 破岩比功 磨损高度 破岩性能
下载PDF
多脊PDC切削齿破岩有限元仿真及其几何结构影响 被引量:5
8
作者 王新锐 张辉 +5 位作者 张矿生 欧阳勇 于洋 刘彪 刘科柔 陈雨飞 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期63-71,共9页
针对脊高为0~5 mm、脊角为115°~172°的多脊齿开展固定切削深度的旋转切削破岩数值模拟研究。分析多脊齿几何结构对切削力、地层吃入性能、机械比能的影响规律,并且在研究多脊齿机械比能时考虑轴向力的影响。结果表明:随着脊... 针对脊高为0~5 mm、脊角为115°~172°的多脊齿开展固定切削深度的旋转切削破岩数值模拟研究。分析多脊齿几何结构对切削力、地层吃入性能、机械比能的影响规律,并且在研究多脊齿机械比能时考虑轴向力的影响。结果表明:随着脊角变小,多脊齿的切削力减小,地层吃入性能增加,126°脊角的多脊齿吃入地层轴向力较平面齿低41%,最佳切削深度为2 mm;机械比能方面轴向上消耗的比能是切向的1.2~1.5倍,且脊角的小角度改变对机械比能影响甚微;特殊几何结构下多脊齿更易出现接触应力集中,并在旋转时出现侧向力,当脊角大于151°且多脊齿切削半径大于28 mm时破岩效果最佳。 展开更多
关键词 多脊齿 数值模拟 脊角 机械比能 地层吃入性能
下载PDF
PDC切削齿破岩效率数值模拟研究 被引量:48
9
作者 祝效华 李海 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期182-191,共10页
PDC钻头是油田钻井的主要破岩工具,合理布齿设计是提高其性能的主要手段.基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系,建立了PDC切削齿动态破岩的三维仿真模型,分析了后倾角、侧倾角、切削深度、围压等因素对破... PDC钻头是油田钻井的主要破岩工具,合理布齿设计是提高其性能的主要手段.基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系,建立了PDC切削齿动态破岩的三维仿真模型,分析了后倾角、侧倾角、切削深度、围压等因素对破岩能效的影响.结果表明,随侧倾角增大,破碎比功逐渐增大,小于25°时,破碎比功增加量很小,大于25°时,破碎比功大幅增加;随后倾角增大,破岩比功增大,其变化率基本不受切削深度和围压的影响;切削深度过大或过小,破碎比功均较大,切深存在最优值;随围压的增大,破碎比功增大,在较低围压范围内,破碎比功增加量最为显著.研究结果有助于深化对PDC切削齿破岩的认识,为PDC钻头的设计和定制钻进措施提供重要参考. 展开更多
关键词 pdc切削齿 破碎比功 破岩效率 DRUCKER-PRAGER准则
原文传递
PDC齿破岩仿真模型与全钻头实验研究 被引量:15
10
作者 况雨春 张明明 +2 位作者 冯明 郭灿 张毅 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1218-1225,共8页
针对PDC全钻头设计方法单一和实验工作量大的问题,提出了一种PDC单齿切削力学计算模型,并通过有限元数值模拟对计算模型的结果进行对比,讨论了PDC切削齿前倾角、侧倾角、齿径及切深与切削力的关系。结果表明:PDC单齿力学计算模型与有限... 针对PDC全钻头设计方法单一和实验工作量大的问题,提出了一种PDC单齿切削力学计算模型,并通过有限元数值模拟对计算模型的结果进行对比,讨论了PDC切削齿前倾角、侧倾角、齿径及切深与切削力的关系。结果表明:PDC单齿力学计算模型与有限元模拟结果比较接近,验证了该模型的正确性。在单齿力学计算模型的基础上建立全钻头力学计算模型,并对PDC全钻头扭矩和钻压进行计算,结合有限元仿真和全钻头实验结果,将3种计算结果进行对比分析,结果显示当PDC全钻头破碎砂岩时,力学模型计算出的扭矩值与实验测试的误差为2.11%,与有限元模拟结果的误差为1.51%;而计算的钻压值与实验结果的误差为1.25%,与有限元模拟结果的误差为6.79%,同时,该钻头计算模型的计算效率也大大提高,说明了PDC全钻头力学计算模型的准确性和可行性,为PDC钻头的评价与设计提供了技术支持。 展开更多
关键词 pdc钻头 力学模型 扭矩 钻压 有限元
下载PDF
硬岩钻进用仿生PDC切削齿优化与破岩机理研究 被引量:14
11
作者 孙荣军 谷拴成 +2 位作者 石智军 李泉新 张幼振 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第5期143-148,165,共7页
为了提高聚晶金刚石复合片(PDC)切削齿的破岩效率,将仿生非光滑理论应用到PDC切削齿的表面形态设计中,通过对波浪形、三角形和梯形金刚石层表面形态的仿真模拟,优选出三角形表面形态为最佳结构;以φ13.44 mm×8 mm的PDC切削齿为例,... 为了提高聚晶金刚石复合片(PDC)切削齿的破岩效率,将仿生非光滑理论应用到PDC切削齿的表面形态设计中,通过对波浪形、三角形和梯形金刚石层表面形态的仿真模拟,优选出三角形表面形态为最佳结构;以φ13.44 mm×8 mm的PDC切削齿为例,通过仿真模拟对三角形凹槽数量进行了分析,最终确定3个三角形凹槽为最佳;按照确定的优化设计方案,根据不同材料和工艺设计加工了4种大锯齿仿生PDC切削齿,通过微钻试验台进一步对比分析了仿生PDC切削齿与平面PDC切削齿的钻进效率。结果表明:大锯齿仿生PDC切削齿钻进效率明显优于普通平面片,但是破岩过程中容易出现"崩片"现象,为保证使用寿命,在材料和加工工艺方面应比普通平面片要求更高。 展开更多
关键词 硬岩钻进 大锯齿仿生 pdc切削齿 破岩机理
下载PDF
斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性数值模拟研究 被引量:13
12
作者 赵润琦 陈振良 +3 位作者 史怀忠 赫文豪 史杏杏 陈晗 《石油机械》 北大核心 2021年第10期8-16,共9页
现有文献针对斧形PDC齿具体破岩机理研究较少,且破岩特性数据多针对现场应用数据,缺乏布齿方法的理论性依据。鉴于此,利用有限元数值模拟方法分析了斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性,开展了岩石力学参数和切削工艺参数对斧形PDC齿破岩效... 现有文献针对斧形PDC齿具体破岩机理研究较少,且破岩特性数据多针对现场应用数据,缺乏布齿方法的理论性依据。鉴于此,利用有限元数值模拟方法分析了斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性,开展了岩石力学参数和切削工艺参数对斧形PDC齿破岩效率的影响规律研究。数值模拟结果表明:斧形PDC齿与常规PDC齿的破岩特性具有显著不同,相较于常规平面PDC齿,斧形PDC齿更容易吃入地层,且破碎同体积岩石要求的切削力更低,破岩比能更小,破岩效率更高;斧形PDC齿破岩效率与岩石密度无显著关系,但在高抗压强度、高弹性模量以及高泊松比地层中破岩效果将显著降低。研究结果可为高性能混合布齿PDC钻头的设计提供参考。 展开更多
关键词 pdc齿 斧形齿 破岩比能 破岩效率 数值模拟 参数敏感性
下载PDF
PDC钻头布齿技术研究综述 被引量:9
13
作者 马亚超 陶垒 荣准 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期1-12,共12页
PDC (polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头是当今油气钻井领域的主要破岩工具,具有耐磨性高、机械钻速高和破岩效率高等优点。PDC切削齿作为切削单元,决定了PDC钻头的破岩性能。PDC钻头布齿的目的是确定每颗PDC切削... PDC (polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头是当今油气钻井领域的主要破岩工具,具有耐磨性高、机械钻速高和破岩效率高等优点。PDC切削齿作为切削单元,决定了PDC钻头的破岩性能。PDC钻头布齿的目的是确定每颗PDC切削齿在钻头上的空间位置,使得钻头在钻井破岩时具有优良的性能和可靠的寿命。基于不同布齿技术设计的PDC钻头在钻井过程中表现出不同的破岩性能。因此,PDC钻头布齿技术得到了国内外学者的广泛关注。现已有大量学者针对PDC钻头自诞生以来的布齿技术做了相应研究,但目前仍缺乏系统性的总结。为此,以近年来国内外关于PDC钻头布齿技术的文献为基础,总结了PDC钻头自诞生以来的布齿技术的发展历程,主要包括早期布齿阶段、经典布齿阶段和现代布齿阶段。通过对PDC钻头布齿技术发展历程的分析与总结,指出复合PDC钻头、兼容智能化PDC钻头、长寿命PDC钻头、力平衡PDC钻头、冲击与振动下PDC钻头以及特殊地层下PDC钻头的布齿技术是未来的发展趋势。研究结果可为后续的PDC钻头布齿技术研究提供一定的参考,有望推动PDC钻头布齿技术的进一步发展。 展开更多
关键词 pdc钻头 pdc切削齿 布齿技术 发展趋势
下载PDF
ABAQUS二次开发在PDC单齿破岩仿真中的应用 被引量:9
14
作者 吴泽兵 张帅 +2 位作者 郭龙龙 王文娟 潘玉杰 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期104-109,共6页
为了简化建立PDC单齿与岩石互作用模型的繁琐过程,提高PDC单齿破岩仿真的分析效率,使用Python语言和ABAQUS GUI建立了PDC单齿破岩仿真插件。该插件实现了PDC单齿结构参数、切削深度、前倾角和侧倾角的参数化建模;自动完成网格划分、边... 为了简化建立PDC单齿与岩石互作用模型的繁琐过程,提高PDC单齿破岩仿真的分析效率,使用Python语言和ABAQUS GUI建立了PDC单齿破岩仿真插件。该插件实现了PDC单齿结构参数、切削深度、前倾角和侧倾角的参数化建模;自动完成网格划分、边界条件定义、材料定义;后处理中结果输出及数据储存的功能。最后对仿真结果的合理性进行分析与对比,验证了使用该插件建立PDC单齿切削模型的正确性,为研究PDC单齿破岩性能提供了一个便携高效的分析平台,并为ABAQUS二次开发在其他领域的应用提供了借鉴。 展开更多
关键词 pdc单齿 破岩仿真 ABAQUS二次开发 前倾角 PYTHON
下载PDF
基于离散元方法的PDC钻头切削齿破岩机理数值模拟 被引量:8
15
作者 刘彪 吴杰 +2 位作者 张俊 石祥超 李双贵 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第2期165-169,共5页
工具破岩机理研究对于石油钻探、煤炭和矿物开采、隧道和地下硐室建造等工程领域具有重要意义。切削工具的结构参数及真实物理环境对破岩效果影响显著。采用离散元方法模拟PDC齿在不同切削速度、切削角度、切削深度以及围压参数下的切... 工具破岩机理研究对于石油钻探、煤炭和矿物开采、隧道和地下硐室建造等工程领域具有重要意义。切削工具的结构参数及真实物理环境对破岩效果影响显著。采用离散元方法模拟PDC齿在不同切削速度、切削角度、切削深度以及围压参数下的切削破岩效果,得出PDC齿受到的切削力及岩石裂纹发育情况的变化规律。研究结果表明:在PDC钻头切削岩石过程中,切削力随切削速度和切削深度的增加呈近似线性增加,切削角度为10°时其切削力最小,围压会显著增强岩石的强度和塑性,从而影响PDC切削齿的破岩效果。 展开更多
关键词 pdc钻头 离散元 数值模拟 破岩过程
原文传递
超声波辅助PDC切削齿振动破岩仿真分析 被引量:8
16
作者 赵研 张丛珊 +5 位作者 高科 张增增 赵大军 李家晟 吕晓姝 平天才 《钻探工程》 2021年第4期11-20,共10页
PDC钻头在软至中硬地层钻进时具有钻速高、使用寿命长、设计灵活等显著优点,在钻井领域中的需求量逐年增加。而超声波钻进作为一种新型碎岩技术,由于在钻进过程中具有穿透能力强、钻进效率高等优点而获得了广泛关注。以超声波振动辅助PD... PDC钻头在软至中硬地层钻进时具有钻速高、使用寿命长、设计灵活等显著优点,在钻井领域中的需求量逐年增加。而超声波钻进作为一种新型碎岩技术,由于在钻进过程中具有穿透能力强、钻进效率高等优点而获得了广泛关注。以超声波振动辅助PDC钻头破岩有望取得良好的钻进效果。为此,基于线型Drucker-Prager模型,利用ABAQUS软件建立了超声波辅助PDC钻进振动切削岩石的二维有限元模型,分析了不同超声波振动频率下PDC钻进破岩比功和切削力的变化规律,比较了超声波振动切削与常规切削岩屑形成过程的差异。研究结果表明,当激励频率从20 kHz至40 kHz增长的过程中,破岩比功与平均切削力都呈现先减少后增加的变化趋势,即存在一个最优频率位于25~30 kHz间,使破岩比功最小,钻进效率最高;超声波辅助振动切削的破岩方式与常规切削的塑性破坏不同,主要以脆性破坏为主,其切屑形成过程共分为4个阶段,且切削力保持为零的阶段较常规切削更为明显;当激励频率接近岩石固有频率时,超声波振动切削的平均切削力较常规切削小20.5%,并更易产生大块岩屑,使岩石产生更多体积破碎,从而提高破岩效率。 展开更多
关键词 pdc齿 超声波钻进 切削力 有限元 ABAQUS
下载PDF
斧形齿破岩机理数值模拟研究 被引量:6
17
作者 龚均云 吴文秀 周宗赣 《石油机械》 北大核心 2022年第9期44-51,共8页
斧形齿有较好的抗冲击和耐磨性,可提高PDC钻头的破岩效率,被广泛用于高研磨性和硬质地层钻井。基于弹塑性力学与岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的屈服准则,利用ABAQUS软件建立斧形齿动态破岩的三维数值仿真模型,研究了齿面角、... 斧形齿有较好的抗冲击和耐磨性,可提高PDC钻头的破岩效率,被广泛用于高研磨性和硬质地层钻井。基于弹塑性力学与岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的屈服准则,利用ABAQUS软件建立斧形齿动态破岩的三维数值仿真模型,研究了齿面角、后倾角、切削速度和切削深度等因素对斧形齿破岩性能的影响。仿真结果表明:在后倾角15°、切削速度2.5 m/s的情况下,斧形齿的切向力、轴向力都随着齿面角和切削深度的增大而增大,破岩比功随着切削深度的增大而减小;在齿面角130°、切削速度2.5 m/s的情况下,后倾角对斧形齿轴向力的影响比切向力大,随着后倾角的增大,轴向力和破岩比功均增大;在齿面角130°、后倾角15°的情况下,以不同的切削速度切削岩石,切向力和破岩比功均随着速度的增加而增大。研究结果有助于进一步优化PDC钻头的布齿,为PDC钻头的设计和定制提供参考。 展开更多
关键词 pdc切削齿 斧形齿 破岩比功 DRUCKER-PRAGER准则 数值模拟
下载PDF
深井高温岩石破岩机理及生热分析 被引量:6
18
作者 陈浩 李邦润 +3 位作者 蔡灿 谢松 曹煜磊 杨迎新 《石油机械》 北大核心 2021年第1期1-10,共10页
为了提高深井高温地层PDC齿的破岩效率,分别将花岗岩和砂岩加热至不同温度以模拟深部井底高温岩石,结合岩石岩性及其在高温条件下的力学特性,进行PDC单齿切削破岩室内试验,利用切削力传感器、高速摄影机和热红外成像仪对不同温度岩样的... 为了提高深井高温地层PDC齿的破岩效率,分别将花岗岩和砂岩加热至不同温度以模拟深部井底高温岩石,结合岩石岩性及其在高温条件下的力学特性,进行PDC单齿切削破岩室内试验,利用切削力传感器、高速摄影机和热红外成像仪对不同温度岩样的切削力、破岩过程和切削温度场进行深入分析。分析结果表明:花岗岩和砂岩均存在使自身力学特性发生较大变化的临界温度,超过该临界温度切削效率和切削生热将发生突变,当花岗岩温度低于其临界温度、砂岩温度高于其临界温度时可大大提高PDC钻头的破岩效率;花岗岩和砂岩受温度影响力学特性的变化规律不同,而在不同温度条件下它们自身的力学特性也存在差异,特别是突破临界温度值后会产生较大的变化;钻井作业时可根据不同岩石及它们在不同温度环境下呈现出的力学特性,科学制定钻井方案,降低破岩难度,提高钻井效率。所得结论可为高温地层高效钻井和配套PDC钻头设计提供理论指导和技术支撑。 展开更多
关键词 深井钻井 高温地层 pdc齿 破岩机理 生热规律 砂岩 切削力 温度场
下载PDF
PDC钻头自动焊接技术 被引量:4
19
作者 王鑫 徐建飞 郝荣明 《焊接》 北大核心 2005年第12期48-51,共4页
在对PDC钻头的焊接性进行分析的基础上,选择了火焰加热的钎焊方法,研制出了适用于PDC钻头火焰钎焊,并具有专利技术的复合片焊接温度测控系统和数控变位操作系统,实现了复合片与钻头基体焊接工艺参数的自动控制和复合片焊接位置的数控定... 在对PDC钻头的焊接性进行分析的基础上,选择了火焰加热的钎焊方法,研制出了适用于PDC钻头火焰钎焊,并具有专利技术的复合片焊接温度测控系统和数控变位操作系统,实现了复合片与钻头基体焊接工艺参数的自动控制和复合片焊接位置的数控定位,在稳定PDC钻头的焊接质量、提高焊接效率、降低劳动强度方面迈出了重要的一步。 展开更多
关键词 pdc钻头 复合片 火焰钎焊 温控系统 数控变位操作系统 PLC
下载PDF
PDC齿切削砾岩的细观损伤模拟 被引量:1
20
作者 杨宏宇 邓清源 +2 位作者 叶柏良 刘建平 黄安龙 《石油机械》 北大核心 2024年第1期1-10,共10页
砾岩一般具有孔隙结构复杂、非均匀性严重等特点,PDC钻头钻进砾岩地层时破岩效率普遍较低,室内试验很难有效地研究PDC齿的破岩过程。为此,采用离散元软件PFC2D建立了PDC齿切削砾岩的数值模型,研究不同切削深度、前倾角及岩石非均质度情... 砾岩一般具有孔隙结构复杂、非均匀性严重等特点,PDC钻头钻进砾岩地层时破岩效率普遍较低,室内试验很难有效地研究PDC齿的破岩过程。为此,采用离散元软件PFC2D建立了PDC齿切削砾岩的数值模型,研究不同切削深度、前倾角及岩石非均质度情况下,砾岩的破碎形式和过程,引入破岩比功评价了砾岩切削过程中的破岩效率。研究结果表明:一定范围内增加切削深度,砾岩内部剪切裂纹更快萌生且剪切裂纹占比显著增加,主裂纹沿自由面方向和切削方向绕砾扩展;提高砾岩非均质度,岩石逐渐由塑性破坏转变为脆性破坏,非均质度过高会增加砾岩的整体强度,且使作用在PDC齿上的冲击破坏频率增加,不利于破岩;当PDC齿以1 mm切削深度、5°前倾角切削砾岩时,可获得最高的破岩效率。所得结论可为PDC齿设计及切削参数选择提供理论支持。 展开更多
关键词 pdc齿 离散元 砾岩地层 数值模拟 细观损伤 岩石切削
下载PDF
上一页 1 2 3 下一页 到第
使用帮助 返回顶部