摘要
大庆油田地处松辽盆地北端,岩石研磨性强,可钻性差,PDC钻头正是其主要的破岩工具,而PDC齿正是PDC钻头最核心的切削元件,因此研究PDC齿的切削效果有着很大的意义.由于对该地区深部地层岩石的PDC钻头切削齿破岩规律的研究还不是很广泛,因此本文选取该深部地层3种典型岩石进行研究,基于有限元分析软件建立了PDC齿切削岩石的有限元仿真模型.在有限元软件中,通过Drucker-Prager塑性本构来实现岩石的损伤过程.研究结果表明,对于砂泥岩、流纹岩、凝灰岩可尝试使用PDC钻头进行破岩,这类岩石的PDC齿破岩比功随后倾角的增大呈明显增大趋势,后倾角不宜过大,较小的后倾角(如15°时)更有利于剪切破坏岩石.所得到的结论对提高大庆油田深井机械钻速、缩短钻井周期、降低钻井成本、提高深井钻井水平将具有十分重要的现实意义.
NETL