粒子射流侵彻理论分析

摘要

粒子射流冲击钻井依靠高速射流在接触范围内形成巨大的冲击应力,此应力远远大于岩石的抗压强度,从而实现粒子射流对岩石的冲蚀侵彻,完成快速破岩;随着粒子冲蚀侵彻的进行,粒子射流的速度慢慢降低,直到粒子射流产生的冲击应力小于岩石抗压强度时,粒子射流的冲击侵彻才会停止;在以前的射流侵彻研究中,将射流作为一个整体进行分析来计算射流的冲击深度、冲蚀时间,而未对粒子冲蚀侵彻岩石的应力大小进行研究,本文通过借鉴材料冲蚀原理,从单个粒子出发,考虑岩石受到冲击后的弹性变形及应变硬化,研究粒子冲击岩石的冲击应力计算公式,为冲蚀侵彻机理分析与计算提供参考.