鄂尔多斯盆地延长组地层PDC钻头钻井破岩数值研究

论文摘要

针对鄂尔多斯地区浅部地层,通过岩心实验获取力学参数,根据岩石力学D-P准则确定地层本构模型,利用剪切损伤原则确定失效标准。在此基础上,建立了PDC钻头动态破岩的非线性三维有限元模型,开展浅层PDC钻头破岩效率研究,进一步分析钻头破岩过程的响应机理与钻进规律。并对泥岩砂岩进行了破岩仿真,考虑了切向力随时间变化规律。计算结果表明,岩石损伤和应力分布能够反映钻头钻进过程中岩石的动态响应;在其他条件相同时,砂岩层段刀齿受力要高于泥岩层段,刀齿侧向力变化幅度大,在往复受力作用下,切削齿易于产生疲劳破坏甚至崩齿现象。以目标区块的砂岩层段为研究目标,其高效破岩的合理转速为5 r/s,可在较低的能量消耗下提高钻井效率,为现场施工提供理论指导。

论文目录

• 1 钻头破岩物理模型
•   1.1 钻头模型及参数
• 2 理论与参数设置
•   2.1 有限元理论模型
•   2.2 边界条件设置
• 3 钻头破岩仿真结果
•   3.1 岩石破碎坑数值结果
•   3.2 结果分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 冯学洋,徐康泰,陈颖超,杨博,李晓旋,朱晓斌,李江飞

关键词: 钻头,岩石力学,有限元,破岩仿真,鄂尔多斯盆地

来源: 承德石油高等专科学校学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 承德石油高等专科学校教务处,承德石油高等专科学校石油工程系,承德石油高等专科学校科技发展与校企合作处,承德石油高等专科学校化学工程系,承德石油高等专科学校热能工程系,中海油安全技术服务有限公司

分类号: TE921.1

DOI: 10.13377/j.cnki.jcpc.2019.03.002

页码: 6-9+85

总页数: 5

文件大小: 3690K

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