PDC高速切削水泥塞機(jī)理研究

基金項(xiàng)目：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司上游領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“200 ℃/105 MPa連續(xù)管鉆磨/射流作業(yè)工具研制”（2020B-4018）。

辛永安，朱峰，付悅，等.PDC高速切削水泥塞機(jī)理研究78-85

Xin Yongan，Zhu Feng，F(xiàn)u Yue，et al.Mechanism of high-speed cutting of cement plug by PDC bit78-85

針對(duì)連續(xù)管在鉆井作業(yè)時(shí)因鉆壓高、轉(zhuǎn)速低導(dǎo)致鉆頭磨損嚴(yán)重和鉆磨水泥塞效果不佳的問題，基于彈塑性力學(xué)和巖石力學(xué)，以Drucker-Prager 準(zhǔn)則作為固井水泥強(qiáng)度準(zhǔn)則，通過單軸和三軸試驗(yàn)得到固井水泥彈性模量、泊松比、內(nèi)黏聚力和內(nèi)摩擦角等參數(shù)，建立固井水泥本構(gòu)模型，并用ABAQUS軟件建立高速切削水泥塞二維有限元模型，在此基礎(chǔ)上分析了傾角、切削深度和切削速度對(duì)破碎比功的影響。研究結(jié)果表明：高速下切削水泥塞產(chǎn)生細(xì)小且均勻的碎屑，較低的速度切削水泥塞產(chǎn)生塊狀或者帶狀的碎屑；傾角（5°～25°）和切削深度（1.0～2.5 mm）與破碎比功呈正相關(guān)，而破碎比功隨切削速度的增大而減小，當(dāng)切削速度為2.26 m/s時(shí)破碎比功最小，破碎水泥塞的效率最高。研究結(jié)果可為PDC鉆頭切削水泥塞提供理論支撐。

PDC鉆頭；低鉆壓；高速切削；破碎比功；傾角；切削深度；切削水泥塞

TE921

A

010

Mechanism of High-Speed Cutting of Cement Plug by PDC Bit

Xin Yongan1" Zhu Feng1" Fu Yue1" Hu Fan2" Li Minghui2" Pu Xiaoli1

（1.Jianghan Machinery Research Institute Limited Company of CNPC; 2.School of Mechanical Engineering，Yangtze University）

When the coiled tubing is used in drilling，the bit is worn severely due to high weight on bit （WOB） and low rotation speed，resulting in poor milling effect of cement plug. In order to solve this problem，based on elastic-plastic mechanics and rock mechanics，taking the Drucker-Prager criteria as the cement strength criteria，by means of uniaxial and triaxial tests，the parameters of cement such as elastic modulus，Poissons ratio，internal cohesion and internal friction angle were obtained. The constitutive model of cement was built，and a 2D finite element model of high speed cutting of cement plug was built using ABAQUS software. On this basis，the influences of dip angle，cutting depth and cutting speed on the crushing specific energy were analyzed. The research results show that when the cement plug is cut at high speed，small and uniform debris is produced，while at low speed，massive or banded debris is produced. The dip angle （5°-25°） and cutting depth （1.0-2.5 mm） are positively correlated with the crushing specific energy，while the crushing specific energy decreases with the increase of cutting speed. When the cutting speed is 2.26 m/s，the crushing specific energy is the smallest，and the efficiency of crushing cement plug is the highest. The research results provide a theoretical support for the cutting of cement plug by PDC bit.

PDC bit;low WOB; high-speed cutting; crushing specific energy; dip angle; cutting depth; cutting cement plug

0" 引" 言

隨著油氣資源開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，注水泥塞等措施作業(yè)逐年呈增多趨勢(shì)，鉆磨水泥塞作業(yè)也變得越來越多。常規(guī)接鉆桿鉆塞作業(yè)由于周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)導(dǎo)致作業(yè)難度大；而連續(xù)管具有尺寸小、無節(jié)箍、起下速度快、管柱撓性大、無需接單根、效率高等優(yōu)點(diǎn)，使得連續(xù)管鉆磨水泥塞技術(shù)在高溫深井中被廣泛應(yīng)用。但連續(xù)管在井筒中的螺旋屈曲以及PDC鉆頭上的鉆壓會(huì)使鉆磨過程惡化，加上常規(guī)螺桿鉆具的轉(zhuǎn)速較低，導(dǎo)致機(jī)械鉆速低，鉆磨效果不佳［1］。因此開展高速螺桿鉆具搭配鉆頭，使切削齒在低鉆壓下高速切削水泥塞的機(jī)理研究，是提高鉆磨效率和減少井下事故的重要方式之一。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要對(duì)PDC切削齒破巖機(jī)理及提高破巖效率進(jìn)行研究。P.L.MENEZES等［2］利用LS-DYNA模擬PDC切削齒與巖石相互作用過程中的巖石破碎過程，分析了不同切削深度和切削速度下的應(yīng)力變化和巖屑生成情況。況雨春等［3］提出一種PDC單齒切削力學(xué)計(jì)算模型，將數(shù)值模擬結(jié)果與力學(xué)計(jì)算模型進(jìn)行對(duì)比，研究PDC切削齒前傾角、側(cè)傾角、齒徑及切深與切削力的關(guān)系，并在單齒計(jì)算模型的基礎(chǔ)上建立全鉆頭力學(xué)計(jì)算模型；研究結(jié)果表明，PDC單齒和全鉆頭數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果較為接近，為PDC鉆頭的評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。祝效華等［4］建立了PDC切削齒動(dòng)態(tài)破巖的三維數(shù)值仿真模型，研究切削深度、溫度、后傾角，切削速度對(duì)PDC切削齒破巖效率的影響，認(rèn)為在干熱巖鉆井中采用淺內(nèi)錐、大冠頂、長(zhǎng)外錐的鉆頭外形結(jié)構(gòu)，能增加切削深度、降低破巖比功、提高鉆井效率。LIU W.J.等［5］研究刀具與巖石相互作用時(shí)巖石裂紋的萌生和擴(kuò)展，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格尺寸對(duì)巖石模型的參數(shù)選取有較大影響。韓澤龍［6］研究超深層環(huán)境下PDC切削齒幾何參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和作業(yè)參數(shù)對(duì)破巖的影響，結(jié)果表明PDC切削齒前傾角在15°～20°的范圍破巖效果較好，鉆進(jìn)速度隨溫度升高而增加、隨圍壓增大而減小。李其州等［7-8］建立了超高速線性切削巖石模型，研究切削深度對(duì)PDC齒超高速破巖的影響，研究發(fā)現(xiàn)在超高速條件下，由于裂紋的萌生與擴(kuò)展機(jī)制不同，PDC切削齒的有效切削深度會(huì)減小，巖石更傾向于塑性破壞。

以上研究主要針對(duì)PDC齒切削巖石類材料，未能對(duì)PDC切削齒破碎水泥塞進(jìn)行研究。鑒于此，本文通過單軸和三軸力學(xué)試驗(yàn)建立水泥塞本構(gòu)模型，并用ABAQUS軟件建立二維高速切削水泥塞模型，通過有限元軟件研究切削速度、切削深度和傾角對(duì)破碎比功的影響，以期為鉆磨水泥塞提供理論支撐，對(duì)工程實(shí)際提供指導(dǎo)意義。

1" 固井水泥本構(gòu)模型建立

1.1" 固井水泥石力學(xué)性能試驗(yàn)

1.1.1" 試樣制備

按照GB/T 10238—2015標(biāo)準(zhǔn)制備方法制備固井水泥石力學(xué)試樣［9］，試樣尺寸為25 mm×50 mm，如圖1所示。將按比例配制好的固井水泥倒入轉(zhuǎn)速14 400 r/min的攪拌機(jī)中，待攪拌均勻后倒入制樣模具里，一套制樣模具可制作6個(gè)試樣，試樣通過高溫養(yǎng)護(hù)設(shè)備進(jìn)行水浴加熱；根據(jù)塔里木區(qū)塊的儲(chǔ)層溫度［10］進(jìn)行150 ℃恒溫養(yǎng)護(hù)48 h，完成試樣的制作。

1.1.2" 單軸壓縮試驗(yàn)

按照GB/T 50266—2013標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)［11］，測(cè)量固井水泥彈性模量和泊松比。這次單軸試驗(yàn)共測(cè)試3個(gè)試樣，首先將試樣固定在如圖2所示的壓力機(jī)上，在水泥試樣的軸向和周向連接位移傳感器，然后以0.1 mm/min的恒定速度進(jìn)行加載，水泥石沿軸向和周向產(chǎn)

生位移和變形，其數(shù)值被傳感器記錄下來，最后得到如圖3所示的單軸壓縮下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。試驗(yàn)后試樣的破壞形貌如圖4所示。固井水泥石主要表現(xiàn)為脆性斷裂破壞，根據(jù)試驗(yàn)后樣品破壞程度發(fā)現(xiàn)試樣都為劈裂破壞，即試樣整體表現(xiàn)為極強(qiáng)的脆性，且破壞的裂紋較多、復(fù)雜，破壞面角度較小。

1.1.3" 三軸壓縮試驗(yàn)

三軸壓縮力學(xué)試驗(yàn)是一種可以近似模擬水泥石在井下受力情況的測(cè)試方法，與單軸壓縮試驗(yàn)的區(qū)別在于有無圍壓的作用。這次三軸壓縮試驗(yàn)共測(cè)試5個(gè)試樣，分別測(cè)定圍壓為0和5 MPa下固井水泥的抗壓強(qiáng)度，最后計(jì)算內(nèi)黏聚力和內(nèi)摩擦角等參數(shù)。將25 mm×50 mm的固井水泥試樣固定在三軸壓縮機(jī)上，分別在上述2種恒定圍壓下對(duì)試樣進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，如圖5所示，得到三軸壓縮下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和破壞形貌，分別如圖6和圖7所示。

巖石強(qiáng)度大小取決于巖石的內(nèi)聚力和巖石顆粒間的內(nèi)摩擦力。內(nèi)摩擦角是反映內(nèi)摩擦力大小的指標(biāo)之一，內(nèi)摩擦角愈大，強(qiáng)度愈高［12］。根據(jù)巖石受到的軸向應(yīng)力σ1和側(cè)向應(yīng)力σ3可以求出巖石的黏聚力和內(nèi)摩擦角。

以軸向應(yīng)力σ1與側(cè)向應(yīng)力σ3的差值σ為橫坐標(biāo)，以τ為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，如圖8所示。將各測(cè)點(diǎn)繪在直角坐標(biāo)圖上，然后用圖解法或最小二乘法，確定繪出最佳關(guān)系曲線。在最佳關(guān)系曲線上選定若干點(diǎn)，以每一個(gè)點(diǎn)的（σ1+σ3）/2為圓心，以（σ1-σ3）/2為半徑，在τ-σ坐標(biāo)圖上繪制應(yīng)力圓，做應(yīng)力圓的包絡(luò)線，與縱坐標(biāo)交點(diǎn)為黏聚力，切線傾角為內(nèi)摩擦角。

根據(jù)三軸試驗(yàn)時(shí)σ1和σ3的值，畫出一個(gè)破壞時(shí)的莫爾應(yīng)力圓；然后用相同的巖樣，按不同的圍壓σ3及相應(yīng)的軸向抗壓強(qiáng)度繪出另一個(gè)破壞時(shí)的莫爾圓［13］。選定圍壓為0和5 MPa為半徑繪出一組莫爾圓及其包絡(luò)線，此包絡(luò)線即為該組巖石的抗剪強(qiáng)度曲線，包絡(luò)線在縱軸上的截距為黏聚力C，與橫軸的夾角為內(nèi)摩擦角φ，結(jié)果如表1所示。

1.2" 固井水泥材料強(qiáng)度準(zhǔn)則和失效準(zhǔn)則

強(qiáng)度準(zhǔn)則表示材料在極限應(yīng)力破壞狀態(tài)下應(yīng)力與材料強(qiáng)度的關(guān)系。描述材料屈服強(qiáng)度理論有很多，其中Morn-Coulomb準(zhǔn)則和Drucker-Prager準(zhǔn)則適用于塑性和脆性材料［14］。Drucker-Prager準(zhǔn)則考慮了中間主應(yīng)力和靜水壓力的影響，能反映材料在壓縮載荷作用下的破壞狀態(tài)，符合固井水泥石的工況和材料屬性，因此選擇Drucker-Prager準(zhǔn)則作為固井水泥石的屈服準(zhǔn)則。Drucker-Prager準(zhǔn)則的主要參數(shù)包括內(nèi)摩擦角、應(yīng)變比和膨脹角，其中內(nèi)摩擦角和膨脹角的參數(shù)由Morn-Coulomb準(zhǔn)則轉(zhuǎn)化得到［15］，即：

tan β=6sin θ3-sin θ

（1）

φ=θ-30°（2）

式中：β為Drucker-Prager的內(nèi)摩擦角，（°）；θ為Morn-Coulomb的內(nèi)摩擦角，（°）；φ為膨脹角（°）。

由于固井水泥石存在大量微孔隙，在壓縮過程中材料的空隙聚結(jié)導(dǎo)致?lián)p傷發(fā)生，所以選用Ductile damage作為固井水泥石的失效準(zhǔn)則。Ductile damage準(zhǔn)則的主要參數(shù)包括斷裂應(yīng)變、應(yīng)力三軸度、應(yīng)變率和破壞位移。斷裂應(yīng)變是材料損傷開始時(shí)的等效斷裂應(yīng)變，可以根據(jù)力學(xué)試驗(yàn)確定。應(yīng)變率是材料相對(duì)于時(shí)間的變形。應(yīng)力三軸度η是靜水應(yīng)力σs和米塞斯應(yīng)力σmiss的比值：

η=σs/σmiss（3）

σs=13σ1+σ2+σ3（4）

σmiss=σ1-σ22+σ2-σ32+σ3-σ122（5）

式中：σ1、σ2、σ3為主應(yīng)力。

圖9為材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

圖9中，D為損傷因子；E為彈性模量，MPa;ε—pl0為損傷開始時(shí)對(duì)應(yīng)的塑性應(yīng)變。破壞位移u—plf指材料強(qiáng)度下降的范圍，固井水泥石從損傷起始處ε—pl0到完全失效處ε—plf，即：

u—plf=2Gf/σy0（6）

Gf=∫ε—plfε—pl0Lσydε—pl=∫u—plf0σydu—pl（7）

式中：Gf為斷裂能，J/m2；L是特征長(zhǎng)度，m;σy0是水泥石開始破壞時(shí)臨界屈服應(yīng)力，Pa。

壓縮水泥塞過程中，當(dāng)水泥石塑性應(yīng)變達(dá)到屈服的臨界值時(shí)，水泥石開始破壞，且水泥石的抗壓能力逐漸減弱；塑性應(yīng)變達(dá)到水泥石失效時(shí)的等效塑性應(yīng)變時(shí)，水泥石單元失效。即：

D=εpεplf（8）

式中：εp為水泥石的等效塑性應(yīng)變；εplf為水泥石完全失效時(shí)的等效塑性應(yīng)變。

當(dāng)損傷因子D=1時(shí)，水泥石單元完全失效。

1.3" 單軸壓縮數(shù)值模擬

采用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)固井水泥石進(jìn)行單軸壓縮模擬，經(jīng)過力學(xué)試驗(yàn)測(cè)得固井水泥石材料參數(shù)，如表2所示。

建立數(shù)值仿真固井水泥石力學(xué)試樣模型，固井水泥石高50.82 mm，直徑25.04 mm，采用六面體單元網(wǎng)格對(duì)模型進(jìn)行劃分，將固井水泥石下端進(jìn)行固定，上端施加軸向壓縮位移。圖10為固井水泥石單軸壓縮破壞后數(shù)值模擬與力學(xué)試驗(yàn)的形貌對(duì)比。圖11為固井水泥石單軸壓縮試驗(yàn)與數(shù)值模擬的應(yīng)力應(yīng)變曲線對(duì)比。

由圖10和圖11可知：仿真結(jié)果較好地反映固井水泥石單軸壓縮的破壞形貌，且應(yīng)力-應(yīng)變曲線的峰值和斜率與試驗(yàn)結(jié)果誤差相差5.9%；當(dāng)應(yīng)力約為42.3 MPa時(shí)達(dá)到固井水泥石的屈服強(qiáng)度，峰值后曲線出現(xiàn)相同的下降趨勢(shì)，均表現(xiàn)出脆性破壞的特征，證明該本構(gòu)模型能準(zhǔn)確描述固井水泥石塑性階段的力學(xué)性能。

2" 水泥塞二維切削模型建立

2.1" 二維切削模型

在二維切削模型中，切削齒的主要參數(shù)包含直徑和傾角。其中傾角表征切削齒對(duì)地層攻擊性的強(qiáng)弱，一般切削齒的傾角在5°～25°；對(duì)于硬度適中的材料來說，選用切削齒直徑為13 mm較為合適［16］。考慮到水泥塞尺寸效應(yīng)對(duì)切削力的影響，采用150 mm×60 mm的模型來模擬高速切削水泥塞的過程。模擬過程中設(shè)定整個(gè)水泥塞各向同性且四周完全固定。由于切削齒的硬度和強(qiáng)度遠(yuǎn)大于水泥塞，所以定義切削齒為剛體，忽略切削齒磨損對(duì)切削水泥塞的影響。高速切削水泥塞模型如圖12所示。

在有限元模型中水泥塞使用四邊形網(wǎng)格進(jìn)行劃分，由于網(wǎng)格密度對(duì)計(jì)算精度和效率有很大的影響，需要用網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證水泥塞網(wǎng)格劃分的合理性。圖13為網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證。

由圖13可知，當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量大于28萬時(shí)，破碎比功趨于穩(wěn)定，說明模型網(wǎng)格劃分較為合理。考慮到計(jì)算效率和計(jì)算精度，選用網(wǎng)格尺寸為1 mm，此時(shí)網(wǎng)格數(shù)量為283 750。

2.2" 高速切削水泥塞過程分析

圖14為不同切削速度下碎屑形成過程。從圖14可以看出，水泥石表現(xiàn)出極強(qiáng)的脆性破壞，切削層在彈性變形后很快就形成碎屑從基體崩落，因此不會(huì)產(chǎn)生類似金屬切削的剪切滑移現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)切削速度為1.13 m/s（轉(zhuǎn)速200 r/min）時(shí)，形成塊狀的水泥石碎屑較多；當(dāng)切削速度增加至2.26 m/s（轉(zhuǎn)速400 r/min）時(shí)，切屑中除了塊狀的碎屑外，還伴隨著一些帶狀碎屑的產(chǎn)生；當(dāng)切削速度進(jìn)一步增加至3.39 m/s（轉(zhuǎn)速600 r/min）時(shí)，塊狀的碎屑減少，帶狀碎屑數(shù)量增加；當(dāng)切削速度達(dá)到4.52 m/s（轉(zhuǎn)速800 r/min）時(shí)，切屑主要由帶狀和細(xì)小的碎屑組成，伴有少量的塊狀碎屑產(chǎn)生；當(dāng)切削速度大于5.63 m/s（轉(zhuǎn)速1 000 r/min）時(shí)，形成的碎屑細(xì)小且均勻。結(jié)果表明，高速下產(chǎn)生的切屑更加細(xì)小和均勻，切削速度較低時(shí)，易出現(xiàn)塊狀和帶狀的碎屑。

2.3" 固井水泥試樣高速鉆磨試驗(yàn)

為了更加直觀地觀察高速和低速下鉆磨水泥塞時(shí)產(chǎn)生碎屑的大小和形狀，試驗(yàn)共測(cè)試了2個(gè)固井水泥試樣。首先將2個(gè)固井水泥試樣放置在如圖15所示的低鉆壓鉆磨臺(tái)架上，固定試樣后分別用高速480 r/min和低速144 r/min對(duì)其進(jìn)行鉆削，最后收集碎屑，觀察其大小和鉆孔形狀，如圖16所示。由圖16可知，左側(cè)圖的碎屑細(xì)小且均勻，右側(cè)圖的碎屑相對(duì)較大。試驗(yàn)結(jié)果表明，高速鉆削

固井水泥時(shí)產(chǎn)生的碎屑細(xì)小且均勻，而低速下碎屑相對(duì)較大。仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相符，證明了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。

3" 破碎比功影響因素分析

3.1" 評(píng)價(jià)指標(biāo)

破碎比功是衡量鉆井效率的重要指標(biāo)。根據(jù)上述切削模型，通過破碎比功對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析。破碎比功為單位體積巖石破碎所消耗的能量，破碎巖石的功耗為切削力與行程的乘積，破碎體積為投影面積與行程的乘積［17-19］，最后轉(zhuǎn)化其表達(dá)式為：

EMS=WV=FhdAd=FhA（9）

式中：EMS為破碎比功，N/m2；W為破碎能耗，J；V為破碎體積，m3；d為切削行程，m；Fh為切削力，N；A為接觸面積，m2。

3.2" 傾角對(duì)破碎比功的影響

切削齒的傾角表征切削齒對(duì)于地層攻擊性的強(qiáng)弱，因此傾角對(duì)切削水泥塞的效率有影響。圖17為切削齒在相同切削速度（1.13 m/s）下，以不同傾角（5°、10°、15°、20°、25°）切削水泥塞，得到破碎比功與傾角的關(guān)系。

從圖17可以看出，當(dāng)傾角增大破碎比功也隨之增大。這是由于切削齒傾角越大，水泥塞由剪切破壞變?yōu)槭軌浩茐模嗳箟耗芰Ρ瓤辜羟心芰?qiáng)，因此需要消耗的能量越多，所以破碎比功增大。

3.3" 切削深度對(duì)破碎比功的影響

切削深度與破巖比功的關(guān)系是優(yōu)化鉆頭的依據(jù)之一。圖18為切削齒以1.13 m/s的切削速度，在不同深度（1.0、1.5、2.0、2.5 mm）下切削水泥塞時(shí)，切削深度與破碎比功的關(guān)系。從圖18可以看出，破碎比功隨著切削深度增加而增大。這是由于隨著切削深度的增加，切削齒處水泥塞受到的壓縮程度就越大，切削齒要做的功就越多，所以破碎水泥塞需要消耗更多的能量。

3.4" 切削速度對(duì)破碎比功的影響

切削速度是重要的鉆井參數(shù)之一，其大小對(duì)破巖能耗具有影響。圖19為切削齒傾角為10°時(shí)在2 mm切削深度下，分別以1.13、2.26、3.39、4.52和5.63 m/s的速度（轉(zhuǎn)速200～1 000 r/min）切削水泥塞，所得切削速度與破碎比功的關(guān)系。

由圖19可知，在切削速度為2.26 m/s時(shí)切削力最小，破碎比功最低，表明此時(shí)切削水泥塞所消耗的能量最小，效率最高。

4" 結(jié)" 論

（1）通過固井水泥的單軸壓縮和三軸壓縮試驗(yàn)，獲得了固井水泥的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，確定了固井水泥的彈性模量、泊松比、內(nèi)黏聚力和內(nèi)摩擦角等關(guān)鍵參數(shù)，并建立了高溫條件下固井水泥本構(gòu)模型，在此基礎(chǔ)上驗(yàn)證了數(shù)值模擬模型的準(zhǔn)確性。

（2）通過數(shù)值模擬研究切削齒在高速下切削水泥塞時(shí)產(chǎn)生的碎屑大小并與試驗(yàn)對(duì)比，結(jié)果表明，高速下切削水泥塞產(chǎn)生的碎屑細(xì)小且均勻，有助于工程實(shí)踐中巖屑的返排，而較低的切削速度容易產(chǎn)生塊狀或者帶狀的碎屑，不利于水泥塞的鉆除。

（3）研究不同參數(shù)對(duì)破碎比功的影響，結(jié)果表明，傾角與破碎比功呈正相關(guān)，破碎比功隨著切削深度（1.0～2.5 mm）增大而增大，并且在前傾角為10°、切削深度為2mm、切削速度為2.26m/s時(shí)，破碎比功最小，表明在此工況下，破碎水泥塞的效率最高，消耗的能量最小。

［1］

劉永輝．高速動(dòng)力鉆具鉆磨水泥塞規(guī)律研究［D］．荊州：長(zhǎng)江大學(xué)，2022．

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第一辛永安，高級(jí)工程師，生于1978年，2002年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)從事連續(xù)管作業(yè)工藝與工具技術(shù)研究工作。地址：（430024）湖北省武漢市。email：xin4281@163.com。

2024-01-05

劉鋒