基于数值计算的硬质合金切削齿与典型岩石力学耦合研究

摘要

硬质合金钻进作为一种常用的钻进手段,常由于在钻探中不能合理的选择合适牌号的合金齿,而造成钻探成本增加,甚至出现钻探事故;本文通过分析硬质合金在切削岩石过程中,硬质合金和岩石的双向损伤机理,并通过引入硬质合金切削岩石中合理选配的评价机制,建立了合理选配硬质合金的选择思路,最后利用有限元分析软件ABAQUES,对常用牌号硬质合金齿,包括YG3,YG6,YG8,YT5,模拟切削页岩,砂岩,灰岩,花岗岩等岩石;得出:从钻进效率考虑,钻进页岩时YG6牌号的齿头钻进效率较好,钻进砂岩时选用YG3型号,灰岩选YG8型号,花岗岩选YG6型号;从相对使用寿命来看,选择硬质合金牌号为YG3钻进页岩即可满足要求,YG6钻进砂岩和灰岩选择较优,钻进花岗岩时选用合金牌号为YG8的齿头.