PDC-牙轮复合钻头破岩过程中温度场研究

摘要

钻头是破碎岩石获取原油最直接的钻井工具,其使用寿命、结构性能直接影响着钻井效率.PDC-牙轮复合钻头是近年来出现的新型钻头,其破岩方式兼并了PDC钻头及牙轮钻头的特点,在耐磨性高且坚硬的地层采用碾压与刮切相结合的方式,先依托牙轮牙齿压碎岩石,随后PDC切削齿再进行刮切.同时在破岩钻进的过程中,会在井底产生大量的岩屑,与岩石之间的碾压切削摩擦还会生成大量的热量.钻井液通过喷嘴到达井底,达到携岩和冷却钻头的作用,但目前基本以齿面速度来作为判定冷却效果的依据,没有通过温度值来进行评估.本文基于传热理论与热磨损理论,建立复合钻头破岩过程中温度场,为复合钻头井底流场冷却效果的分析奠定基础.