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井底流固耦合环境下PDC钻头切削齿冷却仿真实验

2024-07-30分类号:TE921.1

【作者】王京印   耿明瑞   廖华林
【部门】中国石油大学(华东)石油工程学院非常规油气开发教育部重点实验室  
【摘要】PDC钻头已成为开发深部资源的主体钻头,但在钻井过程中产生的热损伤是影响钻进效率及钻头寿命的重要因素之一。该文针对PDC钻头切削齿热损伤问题,开展基于不同影响因素的井底流固耦合环境下切削齿冷却仿真实验。建立了PDC钻头井底冷却流固耦合模型,结合实际钻井工况制定了数值仿真方案,根据仿真实验结果分析了井底流固耦合环境中不同影响因素下钻头切削齿的温度变化规律,并通过正交试验对钻头冷却效果与各影响因素间的敏感性进行了评价。切削齿冷却敏感因素从大到小依次为:钻井液排量>钻井机械参数、钻井液温度>地层温度。研究成果为探索井底工况下钻头破岩过程中切削齿热损伤问题和优化PDC钻头设计提供了理论依据。
【关键词】PDC钻头  切削齿冷却  井底流固耦合  影响因素  仿真实验
【基金】国家重点研发计划项目(政府间重点专项)(2021YFE0111400);; 教育部产学合作协同育人项目(220506517103435)
【所属期刊栏目】实验技术与管理
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