影響粒子沖擊破巖效果主要因素的實驗研究.pdf

1、粒子沖擊鉆井是以高速球形硬質(zhì)粒子沖擊破巖為主,水力機械破巖為輔的一種鉆井新技術,國外室內(nèi)研究與現(xiàn)場試驗表明,該技術可以提高深井硬地層的機械鉆速2-4倍。根據(jù)國外現(xiàn)場的應用情況來看,粒子的粒徑、材質(zhì)、濃度等因素將影響到粒子破巖的效率,甚至加劇噴嘴的磨損和影響到設備的使用壽命。本文采用數(shù)值模擬、室內(nèi)實驗與理論研究相結(jié)合的方法對沖擊破巖的粒子性質(zhì)、實驗噴嘴研究設計、粒子沖擊破巖參數(shù)優(yōu)選等方面進行了深入研究。
　　 (1)研究分析了不同

2、類型破巖粒子的組成與主要參數(shù),完成了粒子在噴嘴內(nèi)部加速原理以及噴嘴出口流速分布的分析;
　　 (2)利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件建立了粒子沖擊破巖有限元模型,研究分析了粒子沖擊破巖的微觀機理以及粒子直徑、入射角度、入射速度等參數(shù)對粒子破擊巖石侵入深度的影響;
　　 (3)通過粒子沖擊破巖的室內(nèi)實驗,研究分析了噴距、入射角度、粒子粒徑、材質(zhì)、濃度等參數(shù)對粒子破巖效果的影響,驗證了數(shù)值模擬的結(jié)果,選出了破巖效率高