基于LS-DYNA的冲旋钻头牙齿破岩机理仿真研究

• 作者: 李琴 谭力 金鑫 魏振强 黄志强
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 钻井 钻头 LS-DYNA 计算机仿真 冲旋钻井 破岩机理
• 年，卷（期）: 2007,（4）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 76-78
• 页数: 3页
• 分类号: TE2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0976.2007.04.024

摘要

介绍了显式动力学有限元软件LS-DYNA的功能特点,阐述了冲旋钻井中钻头牙齿与岩石相互作用数值研究的模型建立、网格划分、材料定义、接触定义及边界条件等相关问题.利用LS-DYNA对3种不同齿形牙齿在冲击载荷下破碎岩石进行了计算机仿真,描述了牙齿破岩过程,并求出了相应的应力、位移时程关系曲线,得到了3种不同齿形牙齿的破岩机理.经过分析发现,在弹头齿和锥形齿冲击下裂纹首先出现在岩石内部,齿和岩石接触面下端最早出现裂隙,而在球形齿冲击下裂纹首先出现在齿和岩石接触面边缘;3种牙齿齿尖应力波峰值由大到小依次为:弹头齿、锥形齿、球形齿;布齿时锥形齿宜分布在钻头头部端面中心、球形齿分布在边缘,弹头齿或者锥形齿可分布在中心与边缘之间,这样有利于提高钻井破岩效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄志强		103	439	10.0	15.0
2	李琴		63	262	10.0	13.0
3	谭力		10	49	3.0	7.0
4	金鑫		2	32	2.0	2.0
5	魏振强		5	36	2.0	5.0