PDC破岩条件下的岩石研磨性评价

论文摘要

岩石的研磨性是钻井过程中钻头的磨损预测及优化的重要因素。为了预测钻遇地层岩石的研磨性,建立了钻井过程中PDC复合片的磨损计算模型,从而得到了岩石研磨性的预测方法。首先,通过复合片与地层之间的受力分析并结合岩石的破碎条件,建立了不同钻压条件下地层对复合片的作用力计算模型。根据石英含量的概率密度分布情况,获得了岩石中参与磨损的颗粒与复合片底部的真实作用力。然后,根据PDC复合片磨损的几何原理,建立了地层对钻头复合片的磨损计算模型。通过室内实验对模型进行修正,分析了岩石各种属性对复合片磨损的影响规律,揭示了各参数影响复合片磨损的主次顺序依次为:弹性模量>石英含量>内摩擦角>表面粗糙度>泊松比>内聚力。基于该磨损模型建立了岩石研磨性评价指标,对制定了岩石研磨性的分级标准具有一定的借鉴意义。

论文目录

• 0 引言
• 1 复合片磨损预测模型
•   1.1 岩石破碎过程分析
•   1.2 井底条件下复合片破碎岩石作用力
•   1.3 地层-复合片两体摩擦副表面接触性质
•   1.4 复合片磨损模型的建立
• 2 复合片磨损实验
• 3 岩石研磨性分级
•   3.1 研磨性分级指标
•   3.2实例应用
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王昶皓,李士斌,张立刚

关键词: 岩石研磨性,复合片,磨损机理,岩石破碎

来源: 地质与勘探 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 东北石油大学,辛辛那提大学

基金: 国家自然科学基金项目(编号:51874098),东北石油大学青年科学基金项目(编号:2019QNL-24)联合资助

分类号: P634.1

页码: 850-861

总页数: 12

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