基于机械比能与滑动摩擦系数的PDC钻头破岩效率试验

• 作者: 刘永旺 呼怀刚 孙美伟 王斌 管志川 许玉强
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: PDC钻头 破岩效率 滑动摩擦系数 参数优选 机械钻速 机械比能
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 石油钻采工程
• 页码范围: 92-100
• 页数: 9页
• 分类号: TE242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2019.05.010

摘要

为探究机械比能理论指导下PDC钻头破岩效率的影响因素,通过简化钻头与地层相互作用模型并推导滑动摩擦系数,结合室内试验分析各因素对钻头滑动摩擦系数的影响.结果 表明:钻压通过切削齿的吃入深度影响摩擦系数,当切削齿完全吃入地层所产生的摩擦系数最大;钻速过快导致的岩屑过多且无法有效移除时摩擦系数会减小;转速增加会使摩擦系数减小;不同类型的岩样其最终稳定的摩擦系数不同,但一般在0.4～0.6;钻头直径不会影响摩擦系数最终稳定值;钻进软至中硬地层时,应选取尽量大的钻压和转速,即使较大钻压和转速对于提升破岩效率并无裨益,但却会明显提升机械钻速,此时机械比能增加并不明显,说明钻头能量利用率保持在一个稳定的阶段;钻进较硬地层时,提升钻压、转速水平会明显提高机械钻速,增大机械比能,降低破岩效率,钻头机械能量利用率下降,此时钻进参数的选取就需要综合钻速、机械比能、破岩效率等因素判定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙美伟		2	0	0.0	0.0