旋转导向钻井PDC钻头破岩数值模拟研究

赫文豪; 魏秀艳; 秦雷; 史怀忠; 刘才庚; 赵旭

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旋转导向钻井PDC钻头破岩数值模拟研究

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常规P DC钻头配合旋转导向工具使用时,易出现造斜率不足和稳定性差等问题,严重影响旋转导向钻井系统正常工作.为了揭示旋转导向工具配套P DC钻头关键结构参数对造斜率的影响规律,基于Ls-dyna数值模拟软件,建立了?215.9 mm PDC钻头配合推靠式旋转导向工具全尺寸破岩模型,明确了钻进过程中造斜率与钻头侧向受力的对应关系,进一步分析了不同保径长度、内锥角大小及冠顶旋转半径对钻头造斜能力的影响规律.研究结果表明:在同一造斜率条件下,保径长度增加,钻头侧向受力增大,单位面积受力振幅减小,钻头造斜能力减弱但稳定性变好;内锥角增加,钻头侧向受力减小,单位面积受力振幅增加,钻头造斜能力增强但稳定性变差;冠顶旋转半径增加,钻头侧向受力减小,单位面积受力振幅增加,钻头造斜能力增强但稳定性变差.研究成果可为旋转导向工具配套P DC钻头结构设计提供理论依据.

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来源
《石油机械》 |2021年第5期|54-60|共7页
作者
赫文豪; 魏秀艳; 秦雷; 史怀忠; 刘才庚; 赵旭;
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作者单位

中国石油大学(北京) 油气光学探测技术北京市重点实验室;

中国石油集团长城钻探工程有限公司;

中国石油集团长城钻探工程有限公司;

中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室;

中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室;

中国石油集团长城钻探工程有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类钻头、钻具与工具;
关键词
旋转导向; PDC钻头; 破岩; 造斜; 数值模拟;

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