基于Selfrag高压电脉冲放电破岩试验的仿真模拟

• 作者: 孔二伟 李傲 曾石友 段隆臣 张锋 李昌平
• 来源期刊: 钻探工程
• 关键词: 高压电脉冲破岩 高压电脉冲钻井 Selfrag试验 COMSOL仿真模拟 电场畸变
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 地质钻探
• 页码范围: 40-46
• 页数: 7页
• 分类号: P634.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.08.006

摘要

高压电脉冲破岩在高温等离子弧的作用下,产生的热应力超过岩石的强度极限时就会使岩石破碎,其破碎坚硬岩石有显著效果.为研究电压、岩石矿物成分、孔隙率3个参数对岩石内电场强度分布的影响,本文基于Selfrag高压电脉冲破岩的试验数据,利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了一种针针电极结构仿真模型.结果表明,施加的电压不同,岩石内部电场强度分布不同;电场在不同矿物成分边界发生畸变,不同矿物成分相对介电常数变化越大,产生畸变越明显,高压电脉冲破碎优先发生在不同矿物成分的接触面;岩石内孔隙的存在,使其周围的电场发生了畸变,其他参数一定,孔隙率越大,岩石越容易被电击穿.研究结论可为高压电脉冲钻井破岩参数的选取提供参考.