石灰岩地层PDC钻头仿生PDC齿工作角优化试验研究

作     者：高科 孙阳 刘婧 孙友宏 张绪良 李梦 GAO Ke;SUN Yang;LIU Jing;SUN You-hong;ZHANG Xu-liang;LI Meng

作者机构：吉林大学建设工程学院吉林长春130026 威海市水利岩土工程有限公司山东威海264200 

出 版 物：《探矿工程（岩土钻掘工程）》 (Exploration Engineering:Rock & Soil Drilling and Tunneling)

年 卷 期：2015年第42卷第11期

页      面：70-73页

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：中国地质调查局地质调查工作项目(编号:12120114055001) 国土资源部公益性行业科研专项经费(编号:Sino Probe-09-05) 国家自然科学青年基金(编号:51004052) 国家潜在油气资源(油页岩勘探开发利用)产学研用合作创新研究项目(编号:OSR-04-04) 

主　　题：仿生 PDC齿 非光滑 后倾角 侧转角 PDC钻头 

摘      要：在仿生耦合理论的指导下,根据贝壳的表面非光滑的结构特性设计研制一种仿生PDC齿。设计PDC钻头时,主要考虑切削齿的后倾角与侧转角,二者对钻头碎岩效率有重要影响。通过理论分析仿生PDC齿在钻头的最优安装角度,并通过钻进试验来优选仿生PDC齿在钻进石灰岩的最优安装角度。试验结果表明:在相同的转速、钻压的条件下,切削齿后倾角为20°、侧转角为0°时,钻头钻速最快。此试验结果可以为石灰岩地层用PDC钻头的设计提供参考依据。