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异形齿切削破碎页岩的试验与数值模拟研究
被引量：
1
1
作者
温博
张春亮
+2 位作者
吴昊
任海涛
杨迎新
《石油机械》
北大核心
2024年第1期11-19,共9页
针对PDC钻头在页岩气钻井中破岩效率低和寿命短的问题,开展异形齿切削破碎页岩机理研究。选用凹面齿、斧形齿、三棱齿等典型异形齿开展切削页岩过程、切削载荷的试验研究,利用数值模拟分析异形齿切削过程中岩石的损伤特性。试验结果表明...
针对PDC钻头在页岩气钻井中破岩效率低和寿命短的问题,开展异形齿切削破碎页岩机理研究。选用凹面齿、斧形齿、三棱齿等典型异形齿开展切削页岩过程、切削载荷的试验研究,利用数值模拟分析异形齿切削过程中岩石的损伤特性。试验结果表明:切削齿切削页岩过程中,出现了镜面和“卷屑”等硬塑性特征;凹面齿切削载荷和破岩比功小于其他齿型;平面齿和三棱齿随着前倾角的增加,切削载荷呈增大趋势;凹面齿和斧形齿对前倾角的变化不敏感,且凹面齿在前倾角为10°时破岩效果最好;在相同条件下,4种齿型中凹面齿形成的岩屑最大,利于破岩效率的提高。模拟结果表明:切削过程中凹面齿以“铲削”的方式破碎岩石,三棱齿和斧形齿的棱脊对岩石产生明显的挤压效果;三棱齿沿着棱脊将岩屑一分为二向两侧排出,而斧形齿在块体岩屑的中间部分形成了明显的塑性变形。研究结果可为页岩气钻井提速增效提供基础支撑。
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关键词
PDC钻头
异形齿
破岩
效率
载荷
能耗
岩屑
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职称材料
PDC钻头数字化选型技术及软件开发
2
作者
任海涛
王新东
+4 位作者
张昕
杨迎新
苏涛
王柏辉
周广静
《石油机械》
北大核心
2024年第5期9-16,共8页
钻井过程中产生大量与地层、钻头相关的工程数据,利用大数据分析技术优选钻头能用于指导钻头的选型、设计和使用,可使钻头的选用从依赖厂家和经验,转向依据科学的结构特征分析和大数据优选。通过开展PDC钻头结构特征数字化方法研究,建...
钻井过程中产生大量与地层、钻头相关的工程数据,利用大数据分析技术优选钻头能用于指导钻头的选型、设计和使用,可使钻头的选用从依赖厂家和经验,转向依据科学的结构特征分析和大数据优选。通过开展PDC钻头结构特征数字化方法研究,建立基于统计数据分析的钻头结构特征推荐与选型技术,形成以数据提取与效能分析、钻头结构特征数字化,以及钻头结构特征重构选型3项内容为核心的基本步骤和分析策略,在此基础上建立了一套PDC钻头数字化选型技术和配套软件。较常规钻头进尺与钻速对比分析选型方法,该技术重点考虑了结构特征对钻头使用效能的影响,体现了实钻工程数据对钻头选型的指导作用。应用该技术与软件开展了准噶尔盆地某区块PDC钻头选型,并进行实钻验证。应用结果表明,选用的钻头钻进中钻速和进尺显著提升,缩短了钻井周期。研究技术与成果有利于提升钻井服务技术水平,可为油气田数字化、智能化发展奠定基础。
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关键词
PDC钻头
钻头选型
结构特征
数字化
钻井提速
软件开发
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职称材料
题名
异形齿切削破碎页岩的试验与数值模拟研究
被引量：
1
1
作者
温博
张春亮
吴昊
任海涛
杨迎新
机构
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司
西南石油大学机电
工程
学院
四川省钻井破岩与钻头工程技术研究中心
油气钻完井
技术
国家
工程
研究
中心
出处
《石油机械》
北大核心
2024年第1期11-19,共9页
基金
四川省科技计划项目“旋转模块齿PDC钻头破岩机理及关键技术研究”(2023YFQ0063)。
文摘
针对PDC钻头在页岩气钻井中破岩效率低和寿命短的问题,开展异形齿切削破碎页岩机理研究。选用凹面齿、斧形齿、三棱齿等典型异形齿开展切削页岩过程、切削载荷的试验研究,利用数值模拟分析异形齿切削过程中岩石的损伤特性。试验结果表明:切削齿切削页岩过程中,出现了镜面和“卷屑”等硬塑性特征;凹面齿切削载荷和破岩比功小于其他齿型;平面齿和三棱齿随着前倾角的增加,切削载荷呈增大趋势;凹面齿和斧形齿对前倾角的变化不敏感,且凹面齿在前倾角为10°时破岩效果最好;在相同条件下,4种齿型中凹面齿形成的岩屑最大,利于破岩效率的提高。模拟结果表明:切削过程中凹面齿以“铲削”的方式破碎岩石,三棱齿和斧形齿的棱脊对岩石产生明显的挤压效果;三棱齿沿着棱脊将岩屑一分为二向两侧排出,而斧形齿在块体岩屑的中间部分形成了明显的塑性变形。研究结果可为页岩气钻井提速增效提供基础支撑。
关键词
PDC钻头
异形齿
破岩
效率
载荷
能耗
岩屑
Keywords
PDC bit
special-shaped cutter
rock-breaking
efficiency
load
energy consumption
cuttings
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
PDC钻头数字化选型技术及软件开发
2
作者
任海涛
王新东
张昕
杨迎新
苏涛
王柏辉
周广静
机构
西南石油大学机电
工程
学院
四川省钻井破岩与钻头工程技术研究中心
中国石油集团西部钻探
工程
有限公司
工程技术
研究
院
中国石油集团西部钻探
工程
有限公司管具与井控
技术
服务分公司
出处
《石油机械》
北大核心
2024年第5期9-16,共8页
基金
中国石油集团西部钻探工程有限公司科学研究与技术开发项目“钻头数字化”(2022XZ401)。
文摘
钻井过程中产生大量与地层、钻头相关的工程数据,利用大数据分析技术优选钻头能用于指导钻头的选型、设计和使用,可使钻头的选用从依赖厂家和经验,转向依据科学的结构特征分析和大数据优选。通过开展PDC钻头结构特征数字化方法研究,建立基于统计数据分析的钻头结构特征推荐与选型技术,形成以数据提取与效能分析、钻头结构特征数字化,以及钻头结构特征重构选型3项内容为核心的基本步骤和分析策略,在此基础上建立了一套PDC钻头数字化选型技术和配套软件。较常规钻头进尺与钻速对比分析选型方法,该技术重点考虑了结构特征对钻头使用效能的影响,体现了实钻工程数据对钻头选型的指导作用。应用该技术与软件开展了准噶尔盆地某区块PDC钻头选型,并进行实钻验证。应用结果表明,选用的钻头钻进中钻速和进尺显著提升,缩短了钻井周期。研究技术与成果有利于提升钻井服务技术水平,可为油气田数字化、智能化发展奠定基础。
关键词
PDC钻头
钻头选型
结构特征
数字化
钻井提速
软件开发
Keywords
PDC bit
bit selection
structural feature
digital
ROP improving
software development
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
异形齿切削破碎页岩的试验与数值模拟研究
温博
张春亮
吴昊
任海涛
杨迎新
《石油机械》
北大核心
2024
1
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职称材料
2
PDC钻头数字化选型技术及软件开发
任海涛
王新东
张昕
杨迎新
苏涛
王柏辉
周广静
《石油机械》
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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引证文献
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