【摘 要】
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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
【机 构】
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中石化中原石油工程有限公司钻井三公司,中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室,中国石油大学（北京）油气光学探测技术北京市重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目之课题五“海相深层高温高压钻完井工程基础理论及控制方法”(U19B6003-05),国家自然科学基金青年科学基金项目“三轴应力条件下奔驰形PDC齿压剪耦合破岩机理研究”(52004296),中国石油大学(北京)科研基金项目“奔驰形PDC齿破岩性能和布齿方法研究”(2462020YJRC004)。
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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
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