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| 基于等效岩体表征方法的花岗岩切削破碎机理 | |
| 作者姓名： | 刘伟吉 王燕飞 祝效华 罗云旭 胡海 |
| 作者单位： | 1. 西南石油大学机电工程学院;2. 石油天然气装备教育部重点实验室;3. 西南石油大学地热能研究中心 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(52004229,52034006); |
| 摘 要： | 利用离散元颗粒流方法,建立了花岗岩的等效岩体表征模型,研究了单向应力和双向应力作用下钻齿切削花岗岩的切削力动态响应、微宏观裂纹、岩屑生成、能量耗散等机理问题.研究发现,晶间拉伸裂纹和晶内剪切裂纹是切削过程中产生的两种主要裂纹;随着切削深度的增加,裂纹数增加;单向应力下,侧压和液柱压力都会使得岩石压实,使总裂纹数降低,增加切削能耗,且液柱压力对花岗岩破碎的影响高于同值下的侧压,而大侧压或液柱压力会使得晶间拉伸裂纹数量增多;双向应力下,液柱压力对花岗岩破碎的影响远远高于同值下的侧压,侧压和液柱压力的相对大小是影响花岗岩破碎的重要因素.研究结果可为深部硬脆性花岗岩地层的钻井提速提供借鉴和依据. |
| 关 键 词： | 破岩机理 等效岩体技术 离散元 切削破岩 GBM 双轴应力 |