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定向双齿结构对PDC钻头破岩效率及侧向力的影响

来源:石油工程学院破岩与高压水射流实验室 发布时间:2024-04-07 点击数:

我室盖京明博士在石油领域知名期刊《特种油气藏》上发表题为《定向双齿结构对PDC钻头破岩效率及侧向力的影响》的文章,主要针对钻头在软硬夹层中钻进时,由于PDC钻头破岩效率低以及侧向力激增引发钻柱横向振动和涡动,导致钻头过早失效的问题,设计了一种具有定向双齿结构的PDC钻头,并通过双齿切削有限元模拟,研究了不同布齿参数的定向双齿结构对破岩效率和局部侧向力平衡的影响。结果表明:定向双齿结构能够有效提高破岩效率,双齿间距对机械比功的影响较小,相比单齿切削机械比功减小约5.60%~6.50%;双齿夹角能够显著影响机械比功,当双齿夹角为160°时,相比单齿切削,机械比功减小约96.36%~113.82%;相同侧转角情况下,双齿夹角布齿的侧向力比单齿切削减小约33.40%~74.20%,能够有效提高钻头在过渡地层和定向钻井时的局部侧向力平衡,从而提高钻头整体力平衡效果。该研究可为PDC钻头布齿优化设计提供参考和依据。

原文链接:定向双齿结构对PDC钻头破岩效率及侧向力的影响-中国知网(cnki.net)

引用:盖京明,李玮,刘刚军,等.定向双齿结构对PDC钻头破岩效率及侧向力的影响[J].特种油气藏,2023,30(05):158-165.

《特种油气藏》期刊创刊于1994年,是由中国石油天然气集团公司主管,辽河油田公司主办,面向国内外公开发行的国家级科技期刊,是全国惟一一份全面报道“特种油气藏”勘探开发新技术、新理论、新进展的科技期刊。办刊宗旨定位于“促进‘特种油气藏’技术进步,服务油田生产”。

“特种油气藏”即特殊类型油气藏、特殊油品性质油气藏和特殊圈闭类型油气藏,包括低渗透油气藏、岩性油气藏、古潜山油气藏、断块油气藏、超深层油气藏、高凝油油藏、稠油、超稠油油藏、沥青砂、煤层气、天然气水合物等。