PDC钻头破岩的动态数值模拟

新疆石油天然气 ›› 2009, Vol. 5 ›› Issue (3): 69-73.

PDC钻头破岩的动态数值模拟

陈勇, 万教育, 赵子仁, 钟智慧

西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院,新疆,克拉玛依,834000

出版日期:2009-09-10 发布日期:2009-09-10

DYNAMIC NUMERICAL SIMULATION OF PDC BITS ROCK BREAKING

Online:2009-09-10 Published:2009-09-10

摘要/Abstract

摘要： 使用CAD软件建立了81/2PDC钻头的几何模型,导入有限元软件进行钻头破岩的动态数值模拟,将地层材料设定为正交各向异性,地层倾角为15°.数值模拟结果表明:井眼是一步步"跳跃式"加深的,钻头偏离了地层层面的垂直方向;钻头与地层的接触具有随机性,主要是底部和侧面牙齿与岩石的接触,其它部位与地层的接触较少;在破岩过程中,钻头上下振动引起瞬时速度随时间不断变化,并且在加深井眼的同时,不断横向运动,扩大井眼;在整个数值模拟过程中钻头扭矩也是在不断变化,钻头会发生"空转"和"滞动"现象,并且存在"反转"趋势.本文的研究结果对提高PDC钻头破岩机理的认识具有重要意义,同时为研发控制反扭矩的钻具奠定了基础.

关键词: PDC钻头, 破岩, 有限元软件, 数值模拟

中图分类号:

TE921.1

陈勇, 万教育, 赵子仁, 钟智慧. PDC钻头破岩的动态数值模拟[J]. 新疆石油天然气, 2009, 5(3): 69-73.

[1]	吴铮, 凌浩川, 王记俊, 赵卓, 李珊. 渤海BZ油藏注二氧化碳混相驱提高采收率优化策略#br#[J]. 新疆石油天然气, 2024, 20(4): 70-76.
[2]	牟建业, 闫骁伦, 张士诚, 石磊, 黎东, 马新仿. 二氧化碳在致密储层基质中的作用距离研究[J]. 新疆石油天然气, 2024, 20(3): 64-71.
[3]	李根生, 穆总结, 田守嶒, 黄中伟, 孙照伟. 冲击破岩钻井提速技术研究现状与发展建议 [J]. 新疆石油天然气, 2024, 20(1): 1-12.
[4]	王攀, 刘洋, 梁向进, 郑爱萍, 秦凝涵, 冯志军. 超稠油老区氮气辅助VHSD开发数值模拟 [J]. 新疆石油天然气, 2024, 20(1): 38-43.
[5]	王博, 王乾任, 周航, 张荔, 解子祺. 层理影响下裂缝三维垂向扩展模式数值模拟 [J]. 新疆石油天然气, 2024, 20(1): 77-87.
[6]	马增辉, 赵益达, 陈李刚, 何林, 祝欢, 白博峰. 呼图壁储气库采气系统节能降耗技术 [J]. 新疆石油天然气, 2024, 20(1): 88-94.
[7]	潘丽燕, 郝丽华, 刘凯新, 孙锡泽, 朱振龙, 赵彦昕, . 玛湖风城组高含盐储层水力压裂裂缝扩展规律 [J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(4): 20-28.
[8]	朱争, 党海龙, 崔鹏兴, 党凯研, 白璞, 赵一凝. 低渗透油藏蓄能增渗压力规律数值模拟 [J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(4): 56-62.
[9]	付盼, 王江帅, 刘天恩, 夏焱, 邓嵩, 唐政. 老井封堵段水泥塞-地层界面剥离失效数值模拟 [J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(4): 69-74.
[10]	李明智, 刘振翼, 李鹏亮, 赵耀. 注氮气采油井筒内可燃气体爆炸数值模拟 [J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(4): 75-81.
[11]	刘维, 冯超超, 万绪新, 张增宝, 未九森, 高德利. 适用于深层硬塑性泥岩的异形齿PDC钻头设计[J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(3): 1-9.
[12]	孙锡泽, 俞天喜, 艾尼瓦尔·沙依木, 郑伟杰, 丁克保. 低渗油藏径向多分支水平井产能影响因素分析[J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(3): 49-56.
[13]	余成秀, 林铁军, 聂家昌, 曾德智, 韩浩, 杨程淞. 酸性气井油管内壁水基缓蚀剂预膜仿真模拟 [J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(3): 72-79.
[14]	刘伟, 席岩, 查春青, 郭庆丰, 许朝辉, 汪伟. 不同冲击钻井方式PDC切削齿侵彻深度及破岩机制研究 [J]. 新疆石油天然气, 2023, 19(2): 17-23.
[15]	郭晓东, 程垒明, 张景臣, 李恒, 李岩. 定向射孔条件下孔眼冲蚀数值模拟研究 [J]. 新疆石油天然气, 2022, 18(4): 56-61.

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