| 粒子钻井技术新进展与破岩数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 赵健,伍贤柱,韩烈祥,张帆,徐依吉,段鹏,孙永兴.粒子钻井技术新进展与破岩数值模拟研究[J].钻采工艺,2013(1):1-5,7. |
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| 作者姓名： | 赵健 伍贤柱 韩烈祥 张帆 徐依吉 段鹏 孙永兴 |
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| 作者单位： | 中国石油大学石油工程学院·华东;中国石油川庆钻探工程有限公司;川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 |
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| 基金项目： | 中石油十一五科技攻关项目“粒子冲击钻井技术研究”(2008A-2301);中石油十二五重大科技专项“钻井新技术新方法研究”(2011A-4201);山东省自然科学基金重点项目“粒子冲击钻井技术理论与关键技术”(ZR2010EZ004) |
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| 摘 要： | 粒子冲击钻井是将2%～5%的钢质粒子加入到钻井液,利用粒子冲击和钻头切削齿联合破岩,从而实现高效破岩,提高钻井速度的一项钻井新技术。文章从粒子钻井公司粒子钻井钻头、粒子注入回收系统、粒子钻井技术现场试验等方面综述了该技术最新的研究进展和取得的成果。采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了粒子冲击破岩有限元模型,研究分析了粒子冲击破岩的机理以及侵入深度随粒子直径、入射角度、入射速度、粒子材质等参数对粒子破岩效果的影响。结果表明粒子与岩石碰撞的瞬时具有极高的瞬时应力,足以超过岩石的抗压强度;粒子初速度在100～200m/s范围之间比较合适;粒子直径在1～3mm之间为宜;随着入射角度的增加,粒子侵入岩石的深度逐渐减小,入射速度的法向向量起着重要的作用;钢粒的破岩效果要优于陶粒。
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| 关 键 词： | 粒子冲击钻井 研究进展 现场试验 数值模拟 破岩 |
STUDY ON NEW PROGRESS OF PARTICLE IMPACT DRILLING TECHNOLOGY AND ROCK BREAKING NUMERICAL SIMULATION |
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| ZHAO Jian,WU Xianzhu,HAN Liexiang,ZHANG Fan,XU Yiji,DUAN Peng,and SUN Yongxing.STUDY ON NEW PROGRESS OF PARTICLE IMPACT DRILLING TECHNOLOGY AND ROCK BREAKING NUMERICAL SIMULATION[J].Drilling & Production Technology,2013(1):1-5,7. |
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| Authors: | ZHAO Jian WU Xianzhu HAN Liexiang ZHANG Fan XU Yiji DUAN Peng and SUN Yongxing |
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| Affiliation: | 1. Petroleum Engineering College in China University of Petroleum; 2.CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co. Ltd.; 3.CCDC Drilling & Production Engineering Technology Research Institute) |
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