【摘 要】
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旋冲钻井技术能有效提高钻井效率,但由于对旋冲钻进时动静载荷比对破岩效率的影响认识尚不够清楚,使得旋冲钻井技术在推广应用时未能发挥其最佳性能。基于弹塑性力学和岩石力
【机 构】
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西南石油大学机电工程学院,东方电气集团东方锅炉股份有限公司
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“岩石塑-脆性破碎机理和塑性耗能比研究”(51674214),四川省青年科技创新团队项目“钻井提速”(2017TD0014).
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旋冲钻井技术能有效提高钻井效率,但由于对旋冲钻进时动静载荷比对破岩效率的影响认识尚不够清楚,使得旋冲钻井技术在推广应用时未能发挥其最佳性能。基于弹塑性力学和岩石力学,采用Drucker-Prager准则作为岩石的屈服准则,建立了钻齿-岩石互作用非线性动力学有限元模型,通过与实验对比验证了数值模型的可靠性,研究了载荷比对岩石内部应力分布规律及其对钻齿侵入岩石特性的影响。结果表明,动静组合载荷更有利于钻齿破岩;动静组合载荷总值恒定时,存在钻齿破岩效率最佳的载荷比,且其与岩石抗压强度正相关,围压为10~90MP
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