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取芯PDC鉆頭在鉆進(jìn)頁巖地層過程中容易出現(xiàn)吃入地層困難、巖屑清潔效果不佳,導(dǎo)致機(jī)械鉆速下降、取芯時效性變差。為此,提出一種新型4刀翼取芯PDC鉆頭,基于有限元方法對其進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:相較于常規(guī)6刀翼鉆頭,新型4刀翼鉆頭具有更高的破巖鉆進(jìn)速度,更強(qiáng)的攜屑性能;增大噴嘴角度可以有效降低鉆頭表面巖屑質(zhì)量濃度,噴嘴角度為9°時攜屑效果最佳;隨噴嘴直徑的增加,鉆頭表面平均巖屑質(zhì)量濃度呈先增大后減小趨勢,?12 mm時攜屑效果最佳;采用最優(yōu)水力結(jié)構(gòu)參數(shù)的取芯鉆頭在現(xiàn)場應(yīng)用效果良好,平均取芯收獲率提高了約10%,單井的最大平均機(jī)械鉆速提高約80%。(剩余13084字)
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新型取芯PDC鉆頭水力結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究
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