冰层回转钻进钻头切削具温度理论计算分析

Pinlu CAO,Zhuo CHEN,Hongyu CAO,Shuo DONG,Guoqing CUI

Exploration Engineering(Rock & Soil Drilling and Tunneling)（2020）

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Abstract

极地冰盖底部暖冰层冰的脆性小而粘弹性大,且温度和压力较高,可钻性差.回转钻进时产生的切削热量极易使冰屑处于熔融或半融状态,致使冰屑相互聚结成团,甚至会在钻具局部位置再次冻结,导致孔内事故频发.为了解冰层回转钻进时切削具的温度变化规律,本文对切削具的受力特性和传热规律进行了理论研究,建立了钻井液循环条件下切削具温度计算理论模型,对切削具的温度变化及影响因素进行了深入分析.结果表明,回转速度、切削深度、冰与切削具间的摩擦系数、切削具刃前角及冰的抗剪强度等参数对切削温度均有重要影响,而低温钻井液虽有良好的冷却、降温效果,但仍可使切削具温度升温2～5℃,为暖冰层钻进带来不利影响,需深入优化钻进参数组合.

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