一高频谐波振动冲击破岩机制及试验分析-中国石油大学学报.PDF

2015年摇 第39卷摇 摇 摇 摇 摇 摇 中国石油大学学报(自然科学版)摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Vol.39摇 No.4 摇 第4期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Journal of China University of Petroleum摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Aug.2015 摇 摇 文章编号:1673鄄5005(2015)04鄄0085鄄07摇 摇 摇 doi:10.3969/ j.issn.1673鄄5005.2015.04.011 一高频谐波振动冲击破岩机制及试验分析 1 1 1 2 3 李思琪 , 闫摇 铁 ,李摇 玮 ,卢亚涛 ,李显义 (1. 东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆 163318;2. 中国石油大庆油田第六采油厂,黑龙江大庆 163114; 3. 中国石油钻井工程技术研究院,北京 102206) 摘要:基于振动学理论,建立高频谐波振动冲击破岩的物理模型和数学模型,应用MATLAB软件对数学模型求解,分析 各参数对简谐振动激励下岩石振动的影响,并通过室内试验进一步验证高频谐波振动冲击钻井技术的破岩效果。 结果 表明:在简谐振动激励下,机械钻速比常规钻井提高了13郾2%;岩石刚度、阻尼、临界力与机械钻速呈反比,动态激振力 与机械钻速呈正比,激励频率与岩石固有频率越接近,机械钻速越大;机械钻速随着钻压、转速的增加而增加。 关键词:高频谐波振动冲击;破岩模型;因素分析;室内试验 中图分类号:TE21摇 摇 摇 文献标志码:A 引用格式:李思琪,闫铁,李玮,等.高频谐波振动冲击破岩机制及试验分析[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2015,39(4):85鄄91. LI Siqi,YANTie,LIWei,et al. Mechanism experimental study of rockbreaking assistedwith highfrequency harmonicvi鄄 bration and impaction [J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science),2015,39(4):85鄄91. Mechanism experimental study of rock breaking assisted with high frequency harmonic vibration and impaction 1 1 1 2 3 LI Siqi ,YAN Tie ,LI Wei ,LU Yatao ,LI Xianyi (1.Institute of Petroleum Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China; 2.The Sixth Oil ProductionPlant of Daqing Oilfield,PetroChina,Daqing 163114,China; 3.Drilling Research Institute,PetroChina,Beijing 102206,China) Abstract:A new and efficient rock breaking technique assisted with high frequency harmonic vibration and impaction was developedfor drilling in complicated and hardformations. In this stu