JITBIT Полное численное моделирование и анализ разрушения горных пород с помощью бурового долота
2026-03-17
Была создана полноразмерная модель сверла PDC диаметром 215,9 мм (8 ½ дюймов ) , и 42 режущих зуба были пронумерованы и проанализированы в радиальном направлении.
Наибольший крутящий момент приходится на внешнюю конусообразную часть сверла, в то время как наибольшая осевая сила приходится на центральные зубья. Силовые характеристики режущих зубьев в разных положениях значительно различаются.
Распределение удельной энергии буровых долот PDC демонстрирует четкую радиальную закономерность: наименьшая удельная энергия находится в центре долота, а наибольшая — в зоне поддержания диаметра (из-за малой площади контакта) .
Вывод исследования : эффективность разрушения горных пород при крутящем ударе более чем на 30% выше, чем при традиционном бурении , а эффект ускорения более значителен в твердых породах.
Оптимальное сочетание параметров: глубина резания 2,5 мм, угол заточки 5°, частота ударов 20-30 Гц, расстояние между зубьями 6,5 мм. Режущие зубья малого диаметра (8 мм) обладают более высокой эффективностью разрушения породы, но плотность зубьев необходимо оптимизировать .
Полное моделирование бурового долота показывает, что наибольшее напряжение испытывает внешний конусообразный зуб, и это ключевая область для оптимизации конструкции . Этот метод позволяет эффективно моделировать сложные процессы разрушения горных пород и обеспечивает теоретическую основу для проектирования буровых долот . Систематическое численное моделирование выявляет закономерности разрушения горных пород зубьями PDC при крутящем воздействии, предоставляя важную теоретическую основу и рекомендации по проектированию для эффективного бурения в глубоких твердых пластах .
-
-
-
WeChat
