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《第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册》2011年
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高频扭转冲击作用下硬地层破岩机理研究

祝效华  汤历平  吴华  贾彦杰  石昌帅  
【摘要】:高频扭转冲击钻井是一种能大幅提高钻井效率的新兴钻井技术,但由于对其破岩机理认识不清,使得高频扭转冲击钻井技术尚未能在国内得到推广应用。基于弹塑性力学和岩石力学,采用Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系,塑性应变作为岩石破碎的失效判据,通过有限元方法建立全尺寸PDC钻头动态破岩的非线性动力学三维仿真模型,分析了高频扭转冲击作用下硬地层中钻头的动态破岩过程。结果表明,高频扭转冲击钻进硬地层时拉应力与压应力区域交叉出现且以拉应力为主,拉应力破岩大大提高了钻头的机械钻速;高频扭转冲击钻进有效地减弱了硬地层中钻头处的粘滑振动,大大地提高了钻头的破岩效率。研究成果有助于深化对高频扭转冲击破岩的认识,为高频扭转冲击钻井技术的应用提供理论依据。
【作者单位】:西南石油大学机电工程学院
【基金】:国家自然科学基金项目(50804040)
【分类号】:P634.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 汤历平;深部硬地层钻头粘滑振动特性及减振方法研究[D];西南石油大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 林铁军;练章华;孟英峰;杨斌;伍贤柱;肖洲;;空气钻井中动态破岩有限元仿真研究[J];岩石力学与工程学报;2008年S2期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
8 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年
9 康富中;深埋超大规模地下铁路车站结构方案及关键支护参数优化研究[D];北京交通大学;2011年
10 吴起星;复合地层中盾构机滚刀破岩力学分析[D];暨南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
2 呼庆华;近井筒开采引起覆岩移动变形破坏规律及其治理技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
4 尚群;赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D];河南理工大学;2010年
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6 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
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10 张泽;大台煤矿深部原岩应力场及岩爆地质力学成因分析[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄滚;尹光志;;冲击地压粘滑失稳的混沌特性[J];重庆大学学报;2009年06期
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋伯杰,邹奕芳;大坝基础开挖中爆破损伤的度量与控制[J];爆破;2004年01期
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4 陈家旺;殷琨;谭凡教;;基于Matlab语言的射流式冲击器元件内部流场仿真计算[J];露天采矿技术;2006年06期
5 吴来杰,孟义泉,李波,胡郁乐;液动冲击器孔内工作记录仪的研制[J];煤矿机械;2004年11期
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7 廖华林,李根生;超高压水射流冲击岩石的流固耦合分析[J];水动力学研究与进展(A辑);2004年04期
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