旋冲钻井破岩力学模型的研究

摘要

旋冲钻井技术可有效提高硬地层、易斜地层的机械钻速.以弹性力学、波动理论和冲击动力学为基础,采用室内试验和力学理论相结合的研究方法,建立了旋冲钻井破岩力学模型.在该模型的建立过程中,首先根据冲击器的工作原理,结合冲击动力学,对旋冲钻井中冲击动载作用下的破岩过程进行了简化;假设岩石为弹性介质,根据弹性力理论,分析了轴向力和剪切力作用下岩石的受力状态;对在室内进行的载荷侵入深度曲线的试验结果进行分析,得出岩石所受外载荷与侵入深度成一定的线性关系;结合波动理论,分析了冲击动载作用下岩石的应力状态.建立的破岩力学模型对旋冲钻井的进一步发展具有重要的现实意义.