三轴应力下三棱形PDC齿破岩特性数值模拟研究
摘要:异形非平面PDC切削齿破岩机理研究相对稀缺,关于国产三棱形PDC齿的相关研究更加匮乏。为此,利用数值模拟研究方法,揭示了三轴应力条件下非平面三棱形PDC切削齿破岩特性。研究结果表明:三棱形PDC齿更易吃入地层,与岩石接触更加均匀,切削力波动小,且破碎地层平均切削力小,攻击性强;在硬质研磨性地层中,破岩机械比能显著降低,破岩机械效率高;对比地层岩石单轴抗压强度对切削齿破岩效率的影响结果,地层岩石密度变化对三棱形和平面形PDC切削齿破岩效率影响较小;随着岩石单轴抗压强度的增加,三棱形PDC切削齿的破岩优势逐渐被削弱,其切削结构设计需进一步优化。所得结论可以为异形非平面PDC切削齿的布齿设计提供理论依据。
关键字:三棱形PDC齿;切削齿;三轴应力;数值模拟;破岩效率
ISSN号:1001-4578
卷、期、页:2021年09期:17-23+32,8
发表日期:2021-09-09
收录情况:北大中文核心期刊
发表期刊名称:石油机械
参与作者:魏秀艳
通讯作者:陈振良,熊超,李硕文
第一作者:赫文豪,史怀忠
论文类型:期刊论文
论文概要:魏秀艳,赫文豪,史怀忠,陈振良,熊超,李硕文,三轴应力下三棱形PDC齿破岩特性数值模拟研究,石油机械,2021,2021年09期:17-23+32,8
论文题目:三轴应力下三棱形PDC齿破岩特性数值模拟研究