十科研与设备处-中国石油大学北京
重质油国家重点实验室(中国石油大学)
科研成果
科研成果
实验室紧密围绕重质油利用的应用基础研究和关键技术开发开展科研工作。实验室共获国家科技进步奖5项， 发明专利261项，出版专著12本，发表研究论文1200余篇，经过多年积累和创新，已在以下几个方面形成自己的 特色和优势。
(1)重质油化学
重质油是由烃类和非烃类组成和复杂混合物，化学组成是决定油品物理性质与化学反应性能的最根本因素。 实验室长期自二十世纪八十年代初就对重质油组成、物性与反应性能关系，重质油的特征化方法进行系统研究， 积累了大量的重质油性质数据，出版了《重质油化学》、《重质油及渣油加工的几个基础理论问题》等专著。在 上述研究基础上，自Байду номын сангаас开发的重质油超临界流体萃取技术成为国内外重质油精细评价的新方法，近年来，基于该 技术所开发的“渣油深度脱沥青新工艺”可以将重质油中难以加工的成分提前分离出来，极大提高了劣质重油的 经济价值，受到国内外大型石油公司的广泛。
合作交流
合作交流
实验室公共研究平台全面对外开放，设置开放课题，建立访问学者制度，吸引国内外优秀人才来室开展前沿 性基础研究工作。每年派出多批研究人员到国外讲学、进修、参加学术会议，同时邀请国外专家、学者来实验室 讲学、访问，多次举办重油加工与利用相关领域国际学术会议。实验室注重与国内外研究机构开展合作和交流， 承担了国家科技部"中加实验室合作研究"、教育部“重质油化学与开发技术创新引智基地”等国际合作项目，实 验室与加拿大Syncrude研究中心、英属哥伦比亚大学等国际知名研究机构和学校建立了长期稳定的合作与交流关 系。与加拿大卡尔加里大学合作成立了联合重油技术研究中心。遵循“开放、流动、联合、竞争”的方针，重质 油国家重点实验室热忱欢迎国内外科学家来室开展合作与交流。重质油国家重点实验室已经成为国家科技创新体 系的重要组成部分，是组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重 要基地。
中国石油大学(北京)实验室规范化管理细则
中国中国石油大学石油大学石油大学（（北京北京））实验室规范化管理细则实验室规范化管理细则 实验室是高校教学、科研的重要阵地，实验室管理水平也是学校办学水平的重要标志，为了提高我校实验室的管理水平，特制定以下管理细则，希望各有关部门认真遵照执行。
一、实验室人员岗位职责1．实验室主任在各院（系）主管领导的领导下，负责实验室的各项管理工作。
①组织制定、实施实验室建设方案。
②组织制定、审查仪器设备的订购及材料的领用计划。
③组织管好在用物资，抓好贵重精密仪器的使用与管理，提高仪器设备的利用率和完好率。
④组织制定、贯彻落实各项实验室管理制度，如仪器设备操作规程，消耗定额，对外服务收费标准，三废回收与处理等项规章制度。
⑤定期进行安全教育，结合本室特点定出具体措施，保证实验室安全运行。
⑥有计划地组织实验室工作人员进行业务学习，做好本室人员的业务考核工作。
2．实验室工作人员在实验室主任的领导下，负责以下工作。
①做好经常性的仪器设备保养和一般维修工作，对本室仪器做到四懂三会：懂结构、懂原理、懂性能、懂用途；会使用、会维修保养、会排除一般故障。
②学习有关理论知识，逐步掌握实验室有关技术，做到“一专多能”，以满足工作需要。
③按期提出需用物资计划，办理物资请购、建帐、管理等工作。
④对贵重精密仪器设备建立技术档案，并做好相关记录。
⑤负责实验室的技术安全及环境保护工作。
二、实验室仪器设备1．单价在10万元以上（含10万元）的大型精密仪器设备必须有使用记录、维修记录备查。
2．任何人在实验室进行的实验都应有实验原始记录，实验室保存原始记录备查。
3．大型仪器设备损坏后，仪器设备负责人要及时报修，使设备经常处于完好状态，专用仪器达到年运行有效机时400小时，通用仪器达到年运行有效机时700小时。
4．大型仪器设备上应有仪器负责人的标牌。
5．大型仪器设备的操作规程或流程图应上墙。
6．大型仪器设备的说明书、开箱验收单、保修单等技术资料的复印件应放在操作台的桌子上备查。
第四届中国技术市场协会金桥奖
第四届中国技术市场协会金桥奖获奖通知教育部科技发展中心：中国技术市场协会金桥奖是经国家科学技术奖励办公室审定,批准设立的全国技术市场的最高奖项,是原国家科委设立的“全国技术市场金桥奖”的延续,相当于科技进步二等奖。
各地区、各部门和各有关单位可视情况对金桥奖获奖集体、项目实施的有关人员和金桥奖获奖个人给予奖励。
经贵单位积极配合和认真推荐，“金桥奖”评审委员会严格评审，第四届中国技术市场协会金桥奖获奖名单已确定。
贵单位推荐的获奖名单如下：先进集体：1、清华大学科技开发部2、复旦大学技术转移中心3、东北大学科学技术处4、南京大学科技成果转化中心5、西安交通大学国家技术转移中心6、东南大学科技服务中心7、中国石油大学（北京）科研与设备处8、中国矿业大学科技开发与成果转化中心9、四川大学国家技术转移中心10、华北电力大学科技处11、沈阳工业大学兴科中小企业服务中心12、南京农业大学科技开发部13、江苏苏大特种化学试剂有限公司14、苏州大学科学技术处15、南京工业大学科技开发中心16、南京航空航天大学科技成果转化服务中心17、中国药科大学18、西北大学19、陕西科技大学成果推广中心20.西安石油大学21、西安理工大学科技处成果转化中心22、西安建筑科技大学先进个人：1、曹颖清华大学2、曹建国清华大学3、姜丽君北京交通大学4、任洪强南京大学5、孙红新大连理工大学6、纪俊玲江苏工业学院7、胡盛祥南京工业大学8、吴强南京农业大学9、孔祥浩南京航空航天大学10、陈继华南京信息工程大学11、陈凯西北大学12、朱骥西安工程大学13、李一民南京信息职业技术学院优秀项目：1、突发公共事件应急平台申报单位:清华大学2、超低剂量X线人体安检系统申报单位:清华大学3、20(S)-喜树碱不对称工业全合成研究申报单位:复旦大学4、山西移动信息广场科普展馆申报单位:北京邮电大学5、石英中杂质分布及去除技术研究申报单位:南京大学6、氮氧化物选择性催化还原装置申报单位:同济大学7、基于在线动态模拟的过程监测与自适应故障诊断系统申报单位:大连理工大学8、环境友好型纳菲尔钨合金电镀技术及应用申报单位:湖南大学、湖南英才科技有限公司9、改进型混凝土保坍剂申报单位:河海大学10、油气回收技术申报单位:江苏工业学院11、基于平战结合的地下高效停车系统研究开发与应用申报单位:徐州工程学院徐州市人防办公室12、多脉冲多级控制压裂装置申报单位:西安石油大学13、藏汉英电子词典中藏文关键技术解决方案申报单位:西藏大学工学院14、废弃动植物油脂生产生物柴油产业化开发申报单位:江苏工业学院15、有机（类）肥料产品研发和推广申报单位:南京农业大学对于本次获奖的集体、个人和项目，都将颁发获奖证书。
中国石油大学(北京)获准建设“油气资源与探测”国家重点实验室——采撷精英 硕果累累
探测前沿性科 学问题的需要 ， 研制了 多种大型 实验 装置和模
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拟系统 ， 获国家发 明专利 １ 项。 ７ 这些大 型模 拟系统 与引进的 大型精 密仪器相互 支撑 ， 构成 了实验平 台的主要特色 和实验
室 获 奖成 果 的 主 要 支撑 条 件 ， 是 进 一 步 开 展 探 索 性研 究 的 也 基础和保障。 实验 室 实 行 “ 面 开 放 、 全 多层 次 联 合 ” 发 展 模 式 。 验 的 实 室 向 国 内 所 有 石 油 公 司 、 内 外 相 关高 等 院 校 和 研 究机 构 全 国 面开放 。 对国际前沿性重 大科学问题 ， 美 国、 国等７ 针 与 英 个 国家 的 １ 家 研 究 机 构 建 立 了长 期 稳 定 的 合 作 关 系 ； 中 国 科 ０ 与
程 、 气 储 运 工 程 、 学 工 艺 等 ５ 石 油 天 然 气 相 关 的 国 家 级 油 化 个
内油气勘探 步伐 、发挥 国内油气资源 的基础性保 障作用 ” “ 的
迫 切 要 求 ， 且 是 增 强 科 技 储 备 和 原 始 创 新 能 力 、 高 利 用 国 而 提 外 油气 资源 的国 际 竞争 力 的基 础 和保 证 。
学 院地 质与地球物 理研究所 、南京 大学 、中国地 质大学（ 武
汉 ） 中 国地 质 大 学 （ｉ ） 中 国 石 油 大 学 （ 东 ） 大 庆 石 油 学 、 ｔ －京 、 ＝ 华 、
院等研 究机构联合 ， 成功 申报并 实施 了２ “ ７ ” 目和多 项 ９３ 项
项 国 家级 和省 部 级 重 点 、 大 项 目 ， 重 实现 了信 息 共 享 ， 进 了 促 实 验 室 和合 作 单 位 的发 展 。 实 验 室集 中 了一 批 油 气 资源 与探 测领 域 的优 秀 中青 年 专
中国石油大学(北京)-协同创新-联合培养-构建石油石化行业工程领军人才培养新模式
中国石油大学(北京)-协同创新-联合培养-构建石油石化行业工程领军人才培养新模式中国石油大学（北京）:协同创新联合培养构建石油石化行业工程领军人才培养新模式中国石油大学（北京）自成立之日起就与石油石化行业密切合作进行人才培养，取得了诸多成果。
当前石油行业的发展和变化对石油高等工程教育培养学生的工程实践能力、创新能力、团队合作能力和社会适应能力都提出了新的要求，因此学校在人才培养理念和方式上也做出了相应变化，自2003年起，学校与石油石化企业密切协作，积极探索本科“订单式”人才培养模式，2010年国家启动“卓越工程师教育培养计划”后，中国石油大学（北京）提出了实施卓越计划的全方位配套的工作方案，并与克拉玛依市政府联合成立工程师学院，创造性地开始研究和实践政产学研合作的本科卓越工程师才培养模式，为实现卓越计划预期目标进行了卓有成效的探索。
一、准确定位人才培养目标主动适应国家重大战略需要，满足社会，特别是石油石化行业对未来人才知识、能力和素质的基本要求，依托学校与四大石油石化企业集团及其下属企业之间形成的长期稳定的战略合作关系，建设以克拉玛依工程师学院为代表的工程实践教育基地，优化实践教育体系，进一步强化工程运行能力和设计能力培养，着力培养理论基础扎实，具有较高人文素质、职业素养和团队合作意识，石油石化行业认可的卓越工程师领军人才。
根据这一人才培养定位，学校从本硕两个阶段人才培养方案制定、课程教学方式、实践教学环境和师资队伍建设等方面，提出了实施卓越工程师培养的全方位配套工作方案。
二、充分利用行业优势，改革培养模式适应石油石化行业需要，选择本科卓越工程师培养试点专业。
石油类院校主干专业是石油石化行业工程技术人才来源的主渠道，其人才培养模式对其它导师指导为主，学校导师指导为辅。
学校导师定期到企业与企业导师一起对学生毕业设计题目选择和学习情况进行研讨，不仅可结合各自优势指导学生，也使企业教师在讨论过程中得到了理论提升，学校教师加深了对工程实际的了解，进一步为校企联合进行工程创新提供了机会。
中国石油大学(北京)CNPC催化重点实验室
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●。 中国复杂区油气地球物理勘探理论与技术”获 ２ ０ 年 ０３ 国家科技进步二等奖 ， ０ ２ 教育部十大科技进展 ，２ ０ ２０ 年 ０１ 年教育部科技进步一等奖 。
进行资料处理解释 。
评。 价
震物理模型技术在油 田得 到应 用 ，在国际上得到高度
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联 系地址 ：北京 昌平中国石油大学 （ 北京 ）科研与设备处
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安全科学与工程专业考研热点院校排名
安全科学与工程专业考研热点院校排名安全科学与工程专业是一个与安全管理、灾害预防、安全工程等领域相关的学科，旨在培养具备安全科学与工程、安全管理、安全工程技术应用等方面的知识和技能，能够在各类企事业单位、政府机关、科研单位从事安全技术管理与应用工作的高级应用型人才。
考研报道对于这个专业而言尤为重要，因此本文将为大家介绍一些在安全科学与工程专业领域有着一定影响力和热度的院校，并给出简要排名。
1.中国矿业大学中国矿业大学是国内安全科学与工程专业领域的知名高校之一，其拥有安全工程国家级重点学科和矿业安全教育部重点实验室，并且在安全科学研究方面具有较高的声誉。
该校开设了安全工程、安全科学与工程、应急技术与管理等专业，培养了一大批优秀的安全领域人才。
2.中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）是我国石油与天然气最高学府，也是安全科学与工程专业的领军高校之一。
该校安全工程专业是国家示范专业，实验室和实训中心配备了一流的安全环保设备和现代化实验仪器，并且与国内外企事业单位、科研院所等保持着密切的合作关系。
3.中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）是国内重点大学之一，其拥有安全工程国家级重点学科和安全科学与工程博士点，安全工程专业具有一定的学院声誉。
该校安全科学与工程专业的培养目标是培养具有较高的工程应用和管理实践能力的安全科学与工程高级应用型专门人才。
4.北京科技大学北京科技大学是一所以工为主、工、理、管、文等多学科协调发展的全日制本专科高校，也是安全科学与工程专业的重要培养基地之一。
该校设有安全工程、安全工程与应急技术、安全科学与工程等专业，注重培养学生的实践能力和创新精神。
5.中国矿业大学（北京）中国矿业大学（北京）是我国北方地区安全科学与工程专业的“排头兵”，其安全科学与工程专业已成为我国矿业及相关领域安全工程技术与管理的重要教育和科研基地。
该校拥有丰富的实践教学资源和科研力量，其安全工程专业是北京市一流学科。
硕士导师名单中国石油大学北京
中国石油大学（北京）备案的386名硕士研究生指导教师名单【截止2009-12-2，以后的，再跟进更新】根据《中国石油大学（北京）学位授予工作细则》（中石大京研〔2008〕13号）、《关于评审研究生指导教师的实施办法》和《关于聘请兼职硕士生指导教师的实施办法》（中石大京研〔2008〕14号）的有关规定，【二〇〇九年一月十四日】经研究生院审核，同意将各院（系、部）学位评定分委员会批准的386名硕士研究生指导教师予以备案，名单如下：一、重新认定担任硕士生指导教师名单（351名）矿物学、岩石学、矿床学鲍志东、纪友亮、季汉成、金振奎、李儒峰、刘洛夫、王贵文、谢庆宾、张琴、钟大康、朱筱敏、朱毅秀地球化学陈践发、刚文哲、王春江、王飞宇、王铁冠、张枝焕、钟宁宁古生物学与地层学王嗣敏、朱才伐构造地质学陈书平、漆家福、汤良杰、童亨茂、杨明慧、杨桥、于福生、曾联波、周建勋环境科学尹秀英、张强斌地图制图学与地理信息工程周子勇矿产普查与勘探白国平、高岗、高先志、郝芳、黄志龙、姜振学、刘成林、刘小平、刘震、柳广弟、吕修祥、庞雄奇、邱楠生、王英民、王志欣、吴欣松、向才富、曾溅辉、邹华耀、李素梅地球探测与信息技术曹思远、车小花、陈小宏、戴世坤、狄帮让、高杰、黄捍东、焦翠华、鞠晓东、柯式镇、李国发、李洪奇、李景叶、李生杰、刘洋、毛志强、乔文孝、沈金松、宋炜、孙赞东、陶果、王润秋、王尚旭、王守东、魏建新、吴文圣、吴锡令、肖立志、谢然红、岳文正、张元中、周辉地质工程侯加根、康永尚、王志章、吴胜和、徐怀民、徐樟有、尹志军岩土工程刘福江、王克雄、王芝银、张广清结构工程王庆扬（兼职）、张劲、周建萍油气井工程陈勉、邓金根、樊洪海、高宝奎、高德利、金衍、李根生、李军、柳贡慧（兼职）、谭春飞、汪志明、王镇全、翟应虎、张辉、赵雄虎、郑力会油气田开发工程陈民峰、程林松、程时清、董平川、韩国庆、何顺利、侯吉瑞、姜汉桥、李春兰、李相方、梁景伟、廖新维、刘慧卿、刘月田、马新仿、宁正福、裴柏林、祁大晟、檀朝东、吴晓东、吴亚红、谢传礼、杨胜来、姚约东、岳湘安、张红玲、张士诚、张遂安、赵凤兰油气储运工程邓道明、宫敬、侯磊、黄启玉、李鸿英、李晓平、李兆慈、梁永图、吴长春、邢晓凯、于达、宇波、张帆、张劲军船舶与海洋结构物设计制造杨进工程力学李云鹏、帅健、张宏机械电子工程段礼祥、焦向东（兼职）、梁伟、林立、刘录（兼职）、吴世德、俞建荣（兼职）、张蓬机械设计及理论陈家庆（兼职）、段梦兰、李振林、刘忠、王德国、喻开安、曾鸣、张仕民、赵宏林、朱宏武材料学车俊铁（兼职）、陈长风、崔立山、高万夫、高伟、李鹤林、张瑛、郑雁军、周海（兼职）、周琼热能工程姬忠礼、张永学、赵洪滨信号与信息处理曹旭东、姜珊控制理论与控制工程梁华庆、梁志珊、罗雄麟、双凯、徐宝昌、左信检测技术与自动化装置刘得军、钱步仁安全技术及工程樊建春、张来斌无机化学孙乾耀有机化学郭巧霞物理化学陈玉化工过程机械毛羽、时铭显、孙国刚、魏耀东、吴小林化学工程陈光进、郭绪强、胡玉峰、刘艳升、卢春喜、马庆兰、孙长宇、张锴、朱建华化学工艺陈胜利、段爱军、高金森、蒋庆哲、柯扬船、李瑞丽、刘植昌、史权、孙学文、徐春明、许志明、张文慧、赵锁奇、赵震、周红军、周亚松生物化工王靖、张忠智应用化学董朝霞、高芒来、郭继香、郭绍辉、柯明、李明远、李术元、林梅钦、刘爱贤、刘红研、彭勃、宋昭峥、汪树军、王大喜、俞英、岳长涛、郑晓宇工业催化鲍晓军、窦涛、巩雁军、黄星亮、刘百军、刘昌见、申宝剑、沈志虹、魏伟胜、徐建、余长春环境工程陈进富、吕荣湖、阎光绪、詹亚力金融学刘林、王震、吴志勤产业经济学刘毅军、孙竹、熊苡经济法学徐英华、周茜管理科学与工程董秀成、宫雨、张宝生、周庆会计学郝洪、孙梅、王琳、张先美、郑仕敏企业管理陈大恩、方红、梁喜书、马义飞、牛琦彬、杨久香、殷建平技术经济及管理冯连勇、罗东坤、孙仁金计算数学刘建军、张明概率论与数理统计穆铮、李晓童应用数学梁景伟、刘奋、石军、肖磊、张毅理论物理王爱军、张鹏凝聚态物理卢贵武、王芳、钟寿仙声学邵长金光学赵昆无线电物理孙为、唐炼计算机软件与理论路游计算机应用技术李国和、王新、王智广、朱丽萍马克思主义哲学董贵成、董立河、李卫红、秦佺柱国际政治韩英军、庞昌伟、王鸣野、徐斌马克思主义中国化研究丁英宏、饶恒久思想政治教育曹培强、陈桂刚、葛南、刘韵秋、赵庆海高等教育学胡庆喜英语语言文学戴卫平、单小明、董静萍、郭青、江淑娟、裴文斌、孙旭东、田惠芳、王忠智、徐方富、张希永、张志勇、赵秀凤二、重新认定兼任硕士研究生指导教师名单（121名）海洋地质王英民、李素梅固体地球物理学王守东、魏建新、刘洋、沈金松、曹思远、陈小宏古生物学与地层学李儒峰、朱筱敏构造地质学邱楠生环境科学王铁冠、张枝焕、钟宁宁、曾溅辉测试计量技术及仪器狄帮让、鞠晓东、柯式镇、王润秋矿产普查与勘探王嗣敏地质工程曾联波流体力学樊洪海、汪志明、宇波、宫敬、杨胜来、岳湘安岩土工程董平川、杨进供热、供燃气、通风及空调工程宫敬油气井工程李相方油气储运工程张宏、帅健船舶与海洋结构物设计制造高德利、王克雄机械制造及其自动化赵宏林机械电子工程刘得军、张来斌、樊建春、陈家庆（兼职）、王德国、曾鸣、张仕民机械设计及理论张来斌、林立、刘录（兼职）、焦向东（兼职）、车俊铁（兼职）材料学林立热能工程李振林、朱宏武信号与信息处理梁华庆、双凯、钱步仁检测技术与自动化装置吴世德、梁志珊、左信系统工程罗雄麟模式识别与智能系统刘得军安全技术及工程段梦兰、高万夫、高伟、李鹤林、帅健、张宏有机化学刘植昌、高芒来、王大喜化工过程机械姬忠礼、卢春喜、张锴化学工程毛羽、时铭显、孙国刚、魏耀东、魏伟胜化学工艺孙乾耀、陈光进、郭绪强、卢春喜、柯明、鲍晓军应用化学郭巧霞、蒋庆哲、赵锁奇、周亚松、黄星亮、刘百军工业催化赵震环境工程刘艳升、朱建华、王靖、郭绍辉、彭勃、俞英、郑晓宇金融学郝洪、熊苡产业经济学吴志勤、徐英华、董秀成、方红、梁喜书管理科学与工程王震、刘毅军、马义飞、牛琦彬、冯连勇、罗东坤企业管理王琳、张先美、董秀成、张宝生、孙仁金、罗东坤技术经济及管理张宝生概率论与数理统计石军无线电物理赵昆、卢贵武计算机系统结构王智广计算机软件与理论李国和、李洪奇计算机应用技术李洪奇、路游马克思主义中国化研究董贵成、李卫红、庞昌伟思想政治教育丁英宏高等教育学葛南、刘韵秋三、新增担任硕士生指导教师名单（35名）矿物学、岩石学、矿床学鲜本忠地球化学李美俊矿产普查与勘探李潍莲油气井工程黄中伟油气田开发工程代金友、顾岱鸿、王瑞河（兼职）机械电子工程曹建树（兼职）、冯音琦（兼职）、吴立志（兼职）、薛龙（兼职）机械设计及理论蔡晓君（兼职）、戴静君（兼职）、齐俊林、罗晓兰材料学郑树启化工过程机械陈建义化学工程刘梦溪化学工艺姜桂元、孟祥海应用化学黄海燕工业催化范煜产业经济学郭庆方企业管理张海霞计算数学杨立敏应用数学陆晓光粒子物理与原子核物理吴冲凝聚态物理张万松声学林春丹光学陈少华、赵嵩卿计算机应用技术鲁强马克思主义中国化研究饶胜文高等教育学薛谦、张云祥四、新增兼任硕士生指导教师名单(34名) 海洋地质邱楠生固体地球物理戴世坤构造地质学向才富测试计量技术及仪器高杰地质工程童亨茂、吴欣松流体力学程时清结构工程刘福江供热、供燃气、通风及空调工程李兆慈油气田开发工程邵长金船舶与海洋结构物设计制造王芝银检测技术与自动化装置曹旭东安全技术及工程陈长风、李相方、王德国高分子化学柯扬船化学工艺李术元、罗雄麟、宋昭峥生物化工柯扬船应用化学赵震工业催化王大喜环境工程郭继香、刘昌见、张忠智金融学孙竹经济法学陈大恩管理科学与工程孙梅、殷建平凝聚态物理孙为、张鹏、赵昆声学乔文孝高等教育学季汉成、肖磊。
中国石油大学(北京)科研周转房管理办法
中石大京科…2010‟14号中国石油大学（北京）科研周转房管理办法第一章总则为适应学校科研用房需求，加强学校科研周转房的管理，改善和提高学校科研周转房的使用效率，学校遵循“统筹优化、动态调整、有偿使用”的原则，旨在建立有效促进学校科研工作健康发展的科研周转房使用体制。
结合学校科研周转房使用和管理的实际情况，特制定本办法。
第一条本办法中科研周转房，是指学校鉴于科研工作的需要，在院系用房定额面积分配之外，预留的用于学校科研项目周转使用的房屋。
第二条制定和颁布本管理办法之目的在于改革学校现行的科研用房无偿分配和使用的制度，通过收取房屋资源占用费方法，借助经济杠杆克服单纯依靠行政手段调节科研用房的种种弊端，提高科研用房分配使用的合理化、高效化。
第三条学校科研与设备处是代表学校对科研周转房进行管理的主要职能部门，负责学校科研周转房申请资格的认证和审批以及分配、调整、和监督使用等相关工作。
第二章申请条件及程序第四条学校科研周转房的总面积有限，为了让有限的房屋资源更加有效地发挥对科研的促进作用，本办法对科研周转房的使用申请的原则作如下规定。
1、优先支持国家油气重大专项、973、863、国家自然基金类科研项目等国家重大科研项目用房。
2、优先支持千万元以上的重大横向项目。
3、优先支持我校核心竞争力指标（重点实验室、重点学科）的科研项目用房。
第五条科研周转房的申请1、承担国家油气重大专项、973、863等国家重大科研项目，可申请1间办公用房，相关科研用房申请的面积学校将酌情考虑；2、横向类科研项目申请科研周转房学校将根据周转房情况酌情考虑。
第六条科研周转房的使用期科研周转房的使用期等同于项目的完成周期。
项目完成后须交还学校，不得延期占用或擅自转借。
第七条科研周转房的申请程序1、填写《科研周转房申请表》（详见附件一）；2、经科研与设备处与分管校领导审核批准，并确定租用面积；3、确定具体房间位置后，签订科研周转房租用合同，办理相关手续，预付收取房屋资源占用费。
中国石油大学(北京)十万重金奖励优秀人才
中国石油大学(北京)石油工程学院10万元重奖优秀学子3月30日下午，中国石油大学石油工程学院2011年度院长奖颁奖典礼在中油大厦三层报告厅隆重举行。
副校长吴小林、教务处处长陈小宏、国际合作与交流处处长孙旭东、学生资助中心主任姜立国，以及石油工程学院院长陈勉、党委书记宁正福、党委副书记梁永图参加了典礼。
颁奖典礼由宁正福主持。
颁奖典礼上，吴小林做了讲话。
她对获奖者表示祝贺和赞扬，也对石油工程学院的发展给予了充分的肯定。
她希望石工学院的老师、学生要以获奖者为榜样，秉承石大“勤奋、严谨、求实、创新”的学风，勤于实践、刻苦钻研、勇于创新，自觉担负起时代赋予的责任。
陈勉宣读表彰决定并对获奖者表示祝贺。
他对2011年学院科研教育、学生学科竞赛及全国石油工程设计大赛等方面取得的成绩予以了肯定，同时对获奖学生提出殷切期望，嘱咐大家牢记石油学子身上的责任和义务，弘扬石大精神，坚守石大的学风、校风，坚守石大人优秀的品质，立足院长奖，勤奋学习、努力创新、不断进取。
与会嘉宾为获奖者颁奖，对英语四六级成绩突出的学生进行表彰。
获奖学生代表谢水祥、洪铖、袁莉珠（马来西亚学生）、徐锐作为获奖代表分别发表了获奖感言，与大家分享取得优异成绩的经验，他们表示会珍惜这次荣誉，再接再厉，再创佳绩。
石油工程学院院长奖是为了进一步提高学院的教学质量和科研水平，激励学生进一步奋发努力、形成良好的学习氛围而设立的奖项。
旨在通过奖励德、智、体全面发展的优秀学生，大胆实践新时期优秀青年培养模式，积极探索高素质人才的培养途径，培养一支政治坚定、德才兼备、勇担重任的石油行业优秀青年人才后备军，为加快推进祖国石油工业建设做出贡献。
该奖项自2007年设立以来，目前已包括“最佳科研奖”、“最佳教师奖”、“最高荣誉奖”、“最佳本科生奖”、“最佳研究生奖”和“最佳国际学生奖”，其中，“最高荣誉奖”专设奖金10万元。
院长奖的设定充分体现了学院对科研的高度重视的，在广大师生中也产生了广泛的积极影响。
中国石油大学(北京)科研周转房管理办法
中石大京科…2010‟14号中国石油大学（北京）科研周转房管理办法第一章总则为适应学校科研用房需求，加强学校科研周转房的管理，改善和提高学校科研周转房的使用效率，学校遵循“统筹优化、动态调整、有偿使用”的原则，旨在建立有效促进学校科研工作健康发展的科研周转房使用体制。
结合学校科研周转房使用和管理的实际情况，特制定本办法。
第一条本办法中科研周转房，是指学校鉴于科研工作的需要，在院系用房定额面积分配之外，预留的用于学校科研项目周转使用的房屋。
第二条制定和颁布本管理办法之目的在于改革学校现行的科研用房无偿分配和使用的制度，通过收取房屋资源占用费方法，借助经济杠杆克服单纯依靠行政手段调节科研用房的种种弊端，提高科研用房分配使用的合理化、高效化。
第三条学校科研与设备处是代表学校对科研周转房进行管理的主要职能部门，负责学校科研周转房申请资格的认证和审批以及分配、调整、和监督使用等相关工作。
第二章申请条件及程序第四条学校科研周转房的总面积有限，为了让有限的房屋资源更加有效地发挥对科研的促进作用，本办法对科研周转房的使用申请的原则作如下规定。
1、优先支持国家油气重大专项、973、863、国家自然基金类科研项目等国家重大科研项目用房。
2、优先支持千万元以上的重大横向项目。
3、优先支持我校核心竞争力指标（重点实验室、重点学科）的科研项目用房。
第五条科研周转房的申请1、承担国家油气重大专项、973、863等国家重大科研项目，可申请1间办公用房，相关科研用房申请的面积学校将酌情考虑；2、横向类科研项目申请科研周转房学校将根据周转房情况酌情考虑。
第六条科研周转房的使用期科研周转房的使用期等同于项目的完成周期。
项目完成后须交还学校，不得延期占用或擅自转借。
第七条科研周转房的申请程序1、填写《科研周转房申请表》（详见附件一）；2、经科研与设备处与分管校领导审核批准，并确定租用面积；3、确定具体房间位置后，签订科研周转房租用合同，办理相关手续，预付收取房屋资源占用费。
全国石油石化科技装备采_购与管理研讨会通讯录
全国石油石化科技装备采购与管理研讨会通讯录单位名称姓名性别职务电话中国石油天然气集团公司物资采购管理部张恩怀男中国石油天然气集团公司物资采购管理部张忠波男中国石油天然气集团公司物资采购管理部邱辉男中国石油天然气集团公司信息部王同良男中国石油天然气集团公司信息部曲京男中国石油天然气集团公司科技部张晏男中国石油天然气集团公司质量管理节能部黄飞男中国石油天然气集团公司质量管理节能部李武斌男中石油勘探与生产分公司杨文军男中石油勘探与生产分公司张晓宁男中国石油勘探与生产分公司王晓研女中石油集团炼油与化工分公司王强男中石油集团炼油与化工分公司张鸿男中国石油物资公司郭建光男中国石油装备制造分公司刘鼎恒男中国石化石油勘探开发研究院姜家厅男中国石油东方地球物理公司刘桂春男中国石油勘探开发研究院梁玉凤女中国石油勘探开发研究院李家庆男中国石油勘探开发研究院关露女中国石油长城钻探工程有限公司胡丰金男中国石油北京天然气管道有限公司周永涛男中国石油钻井院王宏伟男中国石油管道公司管道工程第三项目经理杜金山男部中国石油大学科研处设备科刘海燕女中国海洋石油总公司物探事业部吴秋云女中国海洋石油总公司物探事业部楮荣英女中国海洋石油总公司物探事业部刘扬军男中国石油管道物资装备总公司左杨平男中国石油管道物资装备总公司张健女重庆科技学院石油工程学院龙政军男重庆科技学院石油工程学院李文华男中国石油兰州炼油化工总厂物资采购处乔斌男胜利油田钻井一公司张仁坚男西南石油局钻井公司刘刚男西南石油局钻井公司林诚泉男中国海洋石油总公司渤海装备技术公司唐明军男渤海钻探第二钻井工程公司仲建国男渤海钻探第二钻井工程公司况益民男渤海钻探第二钻井工程公司冯荣星男中国石油工程设计有限公司西南分公司刑刚男华东管道设计院岳志波男华东管道设计院祝杨男川东钻探工程有限公司川东钻探公司刘力男川东钻探工程有限公司川东钻探公司包小平男后勤工程学院油料装备技术与指挥教研室张伟明男后勤工程学院油料装备技术与指挥教研室马振利男中国石油西部管道公司伍奕男渤海钻探第一钻井工程公司李学民男渤海钻探第一钻井工程公司刘彬女中国石油集团长城钻探工程有限公司沈炎男川庆钻探工程有限公司测井公司李华波男天津大学精仪学院靳世久男中国石化集团国际石油勘探开发有限公司程晓晨男中国石油集团安全环保技术研究院徐建男中国石油大庆油田有限责任公司桑广森男中国石油大庆油田有限责任公司赵玉昆男中国石油大庆油田有限责任公司李智男中国石油大庆油田有限责任公司邹庆斌男中国石油大庆油田有限责任公司匡丽女中国石油大庆油田有限责任公司吴亚滨男中国石油大庆油田矿区服务事业部田东林男中国石油大庆油田管理局技术监督中心李明男中国石油大庆油田第三采油厂任华女中国石油大庆油田第五采油厂王清平男大庆石油有限责任公司第四采油厂李化甫男中国石油大庆油田第六采油厂梁志武男中国石油大庆油田化工集团公司张贺东男中国石油大庆油田化工集团醋酸分公司符振宇男中国石油大庆钻探钻井分公司郑男胜利油田设备处亓和平男胜利油田设备处盛拥军男胜利油田安全环保处张富均男中国石油吐哈油田公司张志东男中国石油吐哈油田公司姚杰男中国石油新疆油田公司金伟东男中国石油大港油田公司张景成男中国石油吉林油田公司王彦博男中国石油冀东油田分公司张兴京男中国石油冀东油田分公司郭景芳男中国石油冀东油田公司秦利生男中国石油冀东油田公司方永荣女中国石油冀东油田公司胡现斌男中国石油冀东油田公司张均荣女中国石油冀东油田公司刘天江男中国石油冀东油田公司程伟女中国石油长庆油田公司郑生宏男中国石油长庆油田公司辛生会男中国石油长庆油田公司马玉峰男中国石油长庆油田公司赵乾龙男中国石油长庆油田分公司第二采气厂龙运辉男中国石油长庆油田分公司第三采气厂王齐男长庆油田分公司第一采气厂夏勇男长庆油田分公司第一采气厂杨鹏男中国石油长庆油田分公司贺建国男中国石油长庆油田分公司第二采气厂高贵斌男中国石油辽河油田公司刘喜林男中国石油辽河油田公司张守军男中国石油辽河油田公司王立君男中国石油辽河油田公司胡伟男中国石油辽河油田公司单学军女中国石油辽河油田公司袁鹏男中国石油辽河油田公司谢加才男中国石油辽河油田公司郑猛男中国石油辽河油田公司于庆林男中国石油辽河油田公司商绍程男中国石油辽河油田公司刘希全男辽河油田物资管理中心杨松男辽河油田公司科技处王颖女辽河油田物资公司晨宇集团张文彬男辽河油田物资公司晨宇集团李成革男中国石油辽河油田公司特种油开发公司高志国男中国石油辽河油田天然气回收公司王英伟男中国石油塔里木油田公司任柏林男陕西延长石油（集团）有限责任公司延长冯晨阳男油田股份有限公司陕西延长石油（集团）有限责任公司延长门艳萍女油田股份有限公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化马永乐男公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化王继宏男公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化高文军男公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化强海宏男公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化张晓辉男公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化曹卫平男公司陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化刘海平男公司中国石油西南油气田公司装备处黄伯成男中国石油西南油气田公司装备处胡世虎男中国石油西南油气田公司装备处江利民男中国石油西南油气田分公司安全环保与技江丽女术监督研究院中国石油西南油气田分公司重庆天然气净刘毅男化总厂中国石油西南油气田分公司川东北气矿王普男中国石油青海油田公司张世彪男中国石油青海油田公司张立明男中国石油青海油田矿区服务事业部谢玉林男中国石油华北油田公司张淑允男中国石油华北油田公司朱健男中国石油华北油田公司闫军男华北油田物资供应处陈廷举男华北油田物资供应处杜善恩男华北油田公司第一采油厂秦效军男华北油田公司第一采油厂毛艳葵女中海炼化惠州炼油分公司田建兵男乌鲁木齐石化公司廖立行男乌鲁木齐石化公司花彬男中国石化北京化工研究院刘庆新男中国石油抚顺石化公司马秋宁男中国石油抚顺石化公司黄彭男中国石油抚顺石化公司蔡有军男中国石油呼和浩特石化公司张存良男中国石油呼和浩特石化公司方君男中国石化洛阳石化工程公司范学谦男中国石油兰州炼油化工总厂物资采购乔斌男处兰州炼油化工总厂王宏建男兰州炼油化工总厂机械厂冉文浩男中国石油兰州石化公司秦浩男中国石油兰州石化公司李凌云男中国寰球工程公司杨庆兰女中国石油庆阳石化公司何赟男中国石油庆阳石化分公司米亚莉女中国石油宁夏石化公司牛勇前男中国石油宁夏石化公司胡文齐男中国石油宁夏石化公司孟淑娟女中国石油宁夏石化公司孔继民男中国石油大庆石化公司曾志军男中国石油大庆石化公司于丽女中国石油大庆石化公司李永浩男中国石油大庆石化公司张宗保男中国石油大庆石化公司李艳红女中国石油大庆石化公司薛岐新男中国石油塔石化分公司何彤男中国石油塔石化分公司范秀全男中国石油大港石化分公司张庆泉男中国石油东北炼化工程有限公司吉林张锐锋男设计院中国石油东北炼化工程有限公司吉林李维波男设计院中国石油集团测井有限公司郑庆林男中国石油华东设计院王宝珠男中国石油广西石化公司刘恩忠男中国石油广西石化公司唐智和男中国石油广西石化公司黄斌男中国石油广西石化公司赵智龙男中国石油广西石化公司白德勋男辽河油田石化公司董茂生男辽河油田石化公司王少勤男中国石油四川石化公司邱石男中国石油四川石化公司肖勐男中国石油四川石化公司王晓斌男中国石油工程设计西南分公司王晖男中国石油大港石化公司马凤荣男中国石化川气东送指挥部刘殷韬男中国石化川气东送指挥部杨廷玉男中国石油独山子石化公司徐天昊男中国石油独山子石化公司解雷男中国石油独山子石化公司黄新梅女中国石油乌鲁木齐石化公司刘吉苏男中国石油广东石化公司商务部于武男中国石油锦州石化公司电子商务部邢兵男中国石油锦州石化公司电子商务部赵石柱男中国石油辽阳石油化纤公司马龙兴男中国石油辽阳石油化纤公司关景义男中国蓝星哈尔滨石化有限公司谭文革女中国石油黑龙江绥化销售分公司刑少敏男中国石油吉林石化公司接凤禄男中国石油吉林石化公司李玉梅女中国石油吉林石化公司池亮男中国石油化工研究院胡雪生男中国石油大连石化公司康志晶男中国石油大连石化公司孙德斌男洛阳石化安全环保处环技科杨现军男洛阳石化化纤厂环保处谢福玲男石家庄炼油厂化纤公司李丽英男天津石化安环处王刚男天津石化炼油厂孙炳科男济南炼油厂訾毅东男济南炼油厂刘斌男沧州炼油厂赵越男九江石化厂化工厂周敬良男镇海炼化安环处邱强男镇海炼化安环处张福毅男金陵石化公司张宁男中国石油昆仑天然气利用有限公司朱毅飞男中国石化茂名炼油化工股份有限公司房广信男中国石化股份有限公司燕山分公司洪宇男中国石化股份有限公司巴陵分公司谢培清男中国石油化工股份有限公司洛阳石化高保良男中海石油宁波大榭石化有限公司陈国灿男神华集团有限责任公司吴秀章男兖矿集团有限公司煤化分公司王洪记男兖矿国泰化工有限公司马廷卫男兖矿鲁南化肥厂杜彦文男西安石油大学吴九辅男贵州黔能天和磷业有限公司陶筑成男云南云天化股份有限公司段家智男云南云天化股份有限公司杜伟男云南云天化股份有限公司邓万明男湖北宜化集团有限责任公司周会勇男山东新龙集团常炳杰男宁波市石油和化工行业协会王广智男山东晨曦集团有限公司王晓东男山东晨曦集团有限公司张国平男烟台万华聚氨酯股份有限公司吕洪杰男新疆新化化肥有限责任公司黑均安男新疆新化化肥有限责任公司王琪男南京化工园区管委会祝琪男江苏恒盛化肥有限公司朱新楼男宁夏化工设计研究院有限公司李丽女重庆化医控股集团公司牟天明男重庆化医控股集团公司黄自力男重庆化医控股集团公司金立志男上海化工研究院都丽红女中橡(马鞍山)化学工业有限公司郑崇桂男湖北沙隆达股份有限公司黄守轩男贵州赤天化集团有限责任公司陈红静女。
国内石油科技期刊存在的若干问题及对策
能通晓刊物所涉及的每一门学科， 必须 所以，
聘请一些该学科领域的专家对稿件进行评 审， 对稿件内容的科学性、 学术性、 应用性、 创 新性以及证据的可靠性、 说理的精辟性、 结论 的可行性等提出全面客观而公正的评价。这 是保障科技期刊学术质量的关键。因此外审 是判定稿件学术水平和最终能否刊发的主要 依据。外审专家若聘得得当， 不仅可以提高 编辑部的影响， 还可以提高刊物的知名度。 然而在实际工作中， 外审尚存在一些问
摘 要: 目 前国内 石油科技期刊仍存在学术质量不高、 编样和出版质量粗糙等若干 问 题。为解决这些问题， 必须从稿源、 审稿等环节严把学术质量关， 并加大编样力 量投入， 改进编辑方式， 提高编样业务素质和出版质量。
关键词:科技期刊; 石油 ; 编辑出版
我国的石油科技期刊在促进石油工业发 展， 传播科技信息和造就科技人才等方面， 已 经取得丰硕的成果， 并起着 日 益重要的作用。 但是客观的说， 前国内石油科技期刊尚存 目 在着若干问题。如何发现并解决这些问题， 是目 前石油科技期刊工作者的一项重要课 题。一本科技期刊的质量可以从四个方面反 映， 即政治质量、 学术质量、 编辑质量和出版 质量。我们从期刊的学术质量、 编辑质量和 出版质量三方面来讨论我国石油科技期刊尚 存在的问题， 并探讨解决的对策， 以期得到有 效的可操作性的改进方法， 使石油科技期刊 迈上一个新台阶。
讨论交流， 提高作者的撰稿意识; 加强宣传 d
力度。 1. 2 审稿
在有稿源的前提下， 要保证科技期刊的 学术质量， 一个非常重要的环节就是审稿， 审 稿的成效直接影响期刊的质量。一般来说， 各编辑部对稿件都实行“ 三审制”即编辑初 ， 审、 聘请专家二审和主编终审， 三个步骤缺一 不可。其中， 专家外审是把住文章质量关的 重要一环， 因为任何一位编辑和主编也不可
邹雨时中国石油大学(北京)晋升高级专业技术职务近3年成
核心 期刊： 0 篇 EI 收录： 0 篇
SCI(SSCI)收录： 7 篇 ISTP 收录： 0 篇
序 号
论文、专著名称
学术期刊 或出版社
名称
发表年月
卷 （期）
页码
影响 因子
他引 次数
是否 本次 送审
Hydraulic Fracture
Growth in a Layered Rock
1 Formation based on Mechanics
2016.9 2016.3 2016.1
49（9 3597 ） –361 2.905 12
是
4
84 1-13 2.408 10
49（1 33–4
）
2.905 23 5
10
篇
Gas Shales Using CT Engineering
以
Scanning Technology
内
The Origins of
生情 况
学年
指导硕士生 指导博士生
课程名称
毕业人数 毕业人数
授课对象
课时数（本人 讲授学时）
授课性质（必 修、选修、学
位）
0
在读人数
2
0
在读人数
0
负 负责省部级项目 0 项；负责国家级项目 2 项。 责
省 部 项目编号 级
项目名称
本人承担 起始年月
经费（万）
以 上 科 研
CO2 作用下致密储 层的力学特性与压 51704305 裂缝网形成机制实
中国石油大学（北京）晋升高级专业技术职务近 3 年成果一览表
2015 年 6 月—— 2018 年 5 月
所填成果需为近 3 年/5 年（截止 2018 年 5 月）、且为在我校任现等级职称以来所获，该表格
岩屑分形特征对ＰＤＣ_齿破岩性能影响规律研究
◀钻井技术与装备▶岩屑分形特征对ＰＤＣ齿破岩性能影响规律研究∗赫文豪１ꎬ２㊀陈振良３㊀史怀忠３㊀黄中伟３㊀熊超３㊀李欣龙１ꎬ３㊀史明豪３(１ 中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室㊀２ 中国石油大学(北京)理学院能源交叉学科基础研究中心㊀３ 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室)赫文豪ꎬ陈振良ꎬ史怀忠ꎬ等.岩屑分形特征对ＰＤＣ齿破岩性能影响规律研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２３ꎬ５１(８):１－１０.ＨｅＷｅｎｈａｏꎬＣｈｅｎＺｈｅｎｌｉａｎｇꎬＳｈｉＨｕａｉｚｈｏｎｇꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｏｎｔｈｅｒｏｃｋｂｒｅａｋ￣ｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２３ꎬ５１(８):１－１０.摘要:随着油气井钻井工程研究的不断深入ꎬ岩屑形貌特征已成为评测岩石可钻性级值与钻头破岩效率的关键考量因素之一ꎮ为探究岩屑形貌分形特征对钻头破岩效率的影响规律ꎬ结合理论建模和室内试验等研究方法ꎬ围绕岩屑粒径分形维数㊁岩屑最大粒径㊁地层岩性系数等关键岩屑形貌描述参数ꎬ建立了基于岩屑粒径分形特征的ＰＤＣ齿破岩比功评估模型ꎬ并针对常规齿和锥形齿等ＰＤＣ齿开展破碎硬质花岗岩试验研究ꎬ验证该模型评估ＰＤＣ齿破岩性能的预测精度ꎮ利用该理论模型和试验规律ꎬ进一步揭示常规齿和锥形齿等类型ＰＤＣ齿不同出刃高度㊁布齿角度等破岩工艺参数下岩屑形貌生成特征及破岩能耗变化规律ꎮ研究结果发现:切削深度对ＰＤＣ齿破岩性能影响效果远大于切削角度ꎬ随着地层埋深的增大ꎬＰＤＣ齿吃入深度减小ꎬＰＤＣ齿生成岩屑分形维数逐渐增大ꎬ最大岩屑粒径显著减小ꎬ且锥形齿生成岩屑平均粒径大于常规齿ꎻ同等钻压或破岩能量条件下ꎬ锥形齿脆性破碎能力强于常规齿ꎬ生成岩屑分形维数和最大粒径均大于常规齿ꎮ研究结果可为深层硬岩钻进过程中岩屑录井形貌数据和ＰＤＣ钻头混合布齿工艺提供理论依据ꎮ关键词:ＰＤＣ齿ꎻ岩屑ꎻ分形维数ꎻ最大岩屑粒径ꎻ破岩比功中图分类号:ＴＥ２１㊀文献标识码:Ａ㊀ＤＯＩ:１０ １６０８２/ｊ ｃｎｋｉ ｉｓｓｎ １００１－４５７８ ２０２３ ０８ ００１ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＦｒａｃｔａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｕｔｔｉｎｇｓｏｎｔｈｅＲｏｃｋＢｒｅａｋｉｎｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＤＣＣｕｔｔｅｒＨｅＷｅｎｈａｏ１ꎬ２㊀ＣｈｅｎＺｈｅｎｌｉａｎｇ３㊀ＳｈｉＨｕａｉｚｈｏｎｇ３㊀ＨｕａｎｇＺｈｏｎｇｗｅｉ３ＸｉｏｎｇＣｈａｏ３㊀ＬｉＸｉｎｌｏｎｇ１ꎬ３㊀ＳｈｉＭｉｎｇｈａｏ３(１ ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｐｔｉｃａｌＤｅｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＯｉｌａｎｄＧａｓꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎻ２ ＢａｓｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｎｅｒｇｙＩｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙꎬＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎻ３ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉｊｉｎｇ))Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｄｅｅｐｅｎｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｏｉｌａｎｄｇａｓｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｃｕｔ￣ｔｉｎｇｓｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌｏｆｒｏｃｋｓａｎｄｔｈｅｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｅｆ￣ｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｂｉｔｓ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｎｔｈｅｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇ１ ㊀２０２３年㊀第５１卷㊀第８期石㊀油㊀机㊀械ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ㊀㊀㊀∗基金项目:国家重点研发计划项目 复杂油气智能钻井理论与方法 复杂地层智能化破岩机理与导向控制方法 (２０１９ＹＦＡ０７０８３０２)ꎻ国家自然科学基金项目 三轴应力条件下奔驰形ＰＤＣ齿压剪耦合破岩机理研究 (５２００４２９６)㊁ 轴扭耦合冲击辅助钻头破碎高温花岗岩机理研究 (５２２７４０１６)ꎻ中国石油大学(北京)科研基金 能源交叉学科基础研究中心建设与发展规划 (２４６２０２２ＹＸＺＺ００７)㊁ 高温作用下深层硬岩力学特性与渗流机制演化机理研究 (２４６２０２２ＢＪＲＣ０１２)ꎻ油气资源与探测国家重点实验室定向课题 考虑摩擦功耗的ＰＤＣ齿破岩比功评估模型研究 (ＰＲＰ/ＤＸ－２２０６)ꎮｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｂｉｔꎬｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｅｓｔｓꎬｃｅｎｔｅｒｅｄｏｎｔｈｅｋｅｙｃｕｔｔｉｎｇｓｍｏｒ￣ｐｈｏｌｏｇｙｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｉｚｅꎬｍａｘｉｍｕｍｃｕｔｔｉｎｇｓｉｚｅａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｌｉｔｈｏｌ￣ｏｇｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎬａｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｉｚｅｗａｓｂｕｉｌｔꎬａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｂｒｅａｋｉｎｇｈａｒｄｇｒａｎｉｔｅｂｙｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｃｏｎｉｃａｌＰＤＣｃｕｔ￣ｔｅｒｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒ.ＴｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｕｌｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｆｕｒｔｈｅｒｒｅｖｅａｌｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｌａｗｏｆｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｅｘｐｏｓｕｒｅｈｅｉｇｈｔａｎｄｃｕｔｔｅｒａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔａｎｇｌｅｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｃｏｎｉｃａｌＰＤＣｃｕｔｔｅｒｓ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈｏｎｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｉｓｆａｒｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｃｕｔｔｉｎｇａｎｇｌｅꎻａｓｔｈｅｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｅｃｒｅａ￣ｓｅｓꎬｔｈｅｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙＰＤＣｃｕｔｔｅｒｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｕｔｔｉｎｇｓｉｚｅｓｉｇ￣ｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｓꎬａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｃｏｎｉｃａｌｃｕｔｔｅｒｉｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｂｙｃｏｎ￣ｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｕｔｔｅｒꎻｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｗｅｉｇｈｔｏｎｂｉｔ(ＷＯＢ)ｏｒｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｅｎｅｒｇｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅｂｒｅａｋｉｎｇｃａ￣ｐａｃｉｔｙｏｆｃｏｎｉｃａｌｃｕｔｔｅｒｉｓｓｔｒｏｎｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｕｔｔｅｒꎬａｎｄｔｈｅｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄｍａｘｉｍｕｍｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｇｅｎｅｒａｔｅｄｃｕｔｔｉｎｇｓａｒｅａｌｌｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｕｔｔｅｒ.ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｄａｔａｏｆｓｉｅｖｅｒｅｓｉｄｕｅｌｏｇａｎｄｍｉｘｅｄｃｕｔｔｅｒａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＰＤＣｂｉｔｉｎｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆｄｅｅｐｈａｒｄｒｏｃｋｄｒｉｌｌｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰＤＣｃｕｔｔｅｒꎻｃｕｔｔｉｎｇꎻｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎꎻｍａｘｉｍｕｍｃｕｔｔｉｎｇｓｉｚｅꎻｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙ０㊀引㊀言随着对油气井钻井工程研究的不断深入ꎬ岩屑粒径及其分布特征已成为评测岩石可钻性级值㊁钻头破岩效率㊁环空钻井液携岩性能㊁钻具冲蚀磨损和卡钻等井下复杂事故的关键考量因素[１－４]ꎮ研究数据表明ꎬ钻井岩屑颗粒粒径分布特征与地层岩性和破岩工具及破岩方法息息相关ꎬ钻进地层越深ꎬ岩屑粒径越小ꎬ且牙轮钻头生成岩屑粒径显著大于ＰＤＣ钻头生成岩屑粒径[１ꎬ５－６]ꎮ通过对普光气田气体钻井工艺上返岩屑观察ꎬ岩屑粒径与形状和钻头选型密切相关ꎬ空气锤钻头生成岩屑平均粒径显著大于牙轮钻头生成岩屑粒径ꎬ且空气锤破岩形成的岩屑多呈片状椭圆形ꎬ而牙轮钻头破岩形成岩屑多呈纺锤形[６]ꎮ对于同一岩性地层ꎬ随着埋藏深度的增加ꎬ岩石上覆压力越大ꎬ岩石可钻性越差ꎬ钻速越慢ꎬ岩屑粒度越趋近于小尺寸细粒[３ꎬ７]ꎮ因此ꎬ利用钻井过程中生成岩屑的形貌特征可以有效表征钻遇地层可钻性及破岩能耗等关键评价参数ꎬ相关研究成果对于提高钻头破岩性能㊁缩短钻井周期和降低钻井成本具有重要意义ꎮ李士斌㊁李玮等[２－３ꎬ７－８]通过研究钻井过程中上返岩屑粒径分布发现ꎬ上返岩屑粒径符合分形分布特征ꎬ且钻进地层越深ꎬ钻速越慢ꎬ岩屑粒径分形维数逐渐减小ꎬ岩石可钻性级值与岩石硬度越大ꎬ并随着分形维数变化呈线性增大ꎮ根据松辽盆地火成岩地层钻井岩屑分形分布特征ꎬ苏鹏[４]提出了一种基于破碎比功表征的地层可钻性评价方法ꎬ可以有效反应钻头与地层的匹配性ꎮ张立刚等[９]通过引入分形方法ꎬ利用上返岩屑形貌特征建立了岩石可钻性实时预测模型ꎬ对指导大庆油田实时钻井参数优选提供了一种新思路ꎮ利用岩屑分形破碎特征和钻井工况特点ꎬ闫铁等[１０]建立了基于岩屑分形破碎特征的钻井工程能效评价模型ꎬ发现岩屑粒度分形维数和最大岩屑尺寸及岩石特性常数是破碎能耗的主要影响因素ꎬ岩屑分形维数越大ꎬ生成岩屑最大粒径越小ꎬ岩石破碎剧烈程度越大ꎬ破碎能耗越高ꎮ文献调研数据显示ꎬ前人对岩屑粒径研究多集中于录井过程中岩屑形貌特征分析及其对岩石破碎效率影响规律研究ꎬ而对岩屑粒径控制机制研究相对较少ꎮ根据２０１５年全国油气资源动态评价ꎬ我国深层㊁超深层油气资源量６７１亿ｔ油当量ꎬ占油气资源总量的３４％ꎮ以塔里木盆地为例ꎬ仅埋深在６０００~１００００ｍ的石油和天然气资源就分别占其总量的８３ ２％和６３ ９％ꎮ但随着钻井深度的增加ꎬ地层岩石强度与硬度显著增大ꎬ钻头磨损严重ꎬ机械钻速低ꎬ亟需高效勘探开发钻井工艺以缩短钻井周期和降低钻井成本[１１－１５]ꎮ为此ꎬ结合理论建模和室内试验等方法ꎬ从钻头破岩性能角度出发ꎬ建立基于岩屑粒径分形特征的ＰＤＣ齿破岩比功理论２ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ㊀２０２３年㊀第５１卷㊀第８期模型ꎬ揭示不同出刃高度㊁布齿角度等破岩工艺参数下ꎬ岩屑形貌生成特征及破岩能耗变化规律ꎬ以期为深层硬岩ＰＤＣ钻头混合布齿工艺提供理论方法指导ꎮ１㊀岩屑体积与岩屑质量分布分形特征根据分形分布粒径特征ꎬＰＤＣ齿切削破碎生成岩屑粒径分布应满足[３ꎬ８ꎬ１６]:Ｎ(ｌ)＝Ｃ１ｌ－Ｄｌ(１)式中:Ｄｌ是岩屑粒径的分形维数ꎻＮ(ｌ)是粒径大于ｌ(单位为ｍｍ)的岩屑颗粒数量ꎻＣ１是与岩石粒径属性有关的常数ꎮ岩屑粒径越大ꎬ对应的岩屑颗粒数目越少ꎮ根据式(１)有ｌｍｉｎ≪ｌｍａｘꎬ且由岩屑粒径密度分布函数ｆ(ｌ)和岩屑粒径分形维数可求得岩屑平均粒径ｌ:ｆ(ｌ)＝ＮｌＮ(ｌｍｉｎ)＝Ｄｌｌ－Ｄｌ－１ｌ－Ｄｌｍｉｎ(２)ｌ＝ʏｌｍａｘｌｍｉｎｌｆ(ｌ)ｄｌ＝ＤｌＤｌ－１ｌｍｉｎ(３)式中:Ｎｌ为固定粒径长度为ｌ的岩屑颗粒总数ꎮ由式(３)可知ꎬ岩屑平均粒径与岩屑分形维数呈正相关ꎬ岩屑分形维数越大ꎬ岩屑平均粒径也就越大ꎮ假定岩屑二维粒形是一个圆度较好的椭圆ꎬ根据几何学长径比的定义ꎬ由粒径长径比ＡＲ来描述粒形:ＡＲ＝ｄｍａｘ/ｄｍｉｎ(４)式中:ｄｍａｘ和ｄｍｉｎ分别是椭圆长轴和短轴的长度ꎬｍｍꎬ且岩屑颗粒的长轴应为岩屑粒径ꎬ即ｄｍａｘ＝ｌꎮ因此ꎬ当ｄｍａｘ＝ｄｍｉｎ时ꎬ岩屑粒形长径比有最小值ＡＲｍｉｎ＝１ꎬ此时颗粒是一个正圆ꎮ假设岩屑颗粒长径比也应服从分形分布ꎬＤｓ是岩屑长径比的分形维数ꎬＣ２是一个与岩石粒形属性有关的常系数ꎬ则类比公式(１)有ＡＲｍｉｎ≪ＡＲｍａｘꎬ即ＡＲｍａｘ≫１ꎮ若椭球是从二维椭圆绕长轴旋转而来ꎬ则根据椭球体积计算公式有椭球体积Ｖ０:Ｖ０＝４π３ｄｍａｘ２æèçöø÷ｄｍｉｎ２æèçöø÷ｄｍｉｎ２æèçöø÷＝π６ｄ３ｍａｘＡＲ２(５)㊀㊀对式(５)进行岩屑长径比和粒径积分可得岩屑总体积Ｖｔ:Ｖｔ＝ʏＡＲｍａｘＡＲｍｉｎʏｌｌｍｉｎ(Ｖ０ＮＡＲｄ(ＡＲ))Ｎｌｄｌ＝πＣ１Ｃ２ＤｌＤｓ６(Ｄｓ＋２)(３－Ｄｌ)ｌ３－Ｄｌｍａｘ＝Ｃｌ３－Ｄｌｍａｘ(６)式中:Ｃ为与岩石物性有关的比例常数ꎬ与岩屑尺寸㊁岩屑形状㊁岩性等属性相关ꎬ具体量值可由试验数据取得ꎮ由于岩石破碎体积为宏观表征ꎬ带入岩石孔隙度φꎬ可将式(６)转化为宏观表征体积ＶＴ:ＶＴ＝Ｖｔ１－φ＝Ｃ１－φｌ３－Ｄｌｍａｘ(７)㊀㊀若岩石材料均质且密度均为ρꎬ则根据式(６)和式(７)ꎬ岩石岩屑尺寸小于ｌ的累计质量ＭＬ和岩石岩屑总质量ＭＴ为:ＭＬ＝ρＶＬ＝ρＣｌ３－Ｄｌ(８)ｌｎＭＬＭＴ＝(３－Ｄｌ)ｌｎｌ－(３－Ｄｌ)ｌｎ(ｌｍａｘ)(９)式中:ＶＬ为岩石岩屑尺寸小于ｌ的累计体积ꎮ由式(６)~式(９)可见ꎬ若破碎岩石生成岩屑粒径满足分形分布ꎬ则岩屑体积与岩屑质量也应满足分形分布特征ꎮ由于体积较难直接测量ꎬ可根据式(９)ꎬ利用不同粒径筛网求取特定ＰＤＣ齿切削生成岩屑的粒径分形维数Ｄｌ和最大生成岩屑粒径ｌｍａｘꎮ２㊀基于岩屑粒径分形特征的ＰＤＣ齿破岩比功评估模型㊀㊀破岩比功又称破岩比能或机械比功ꎬ通常是指破碎单位体积岩石需要消耗的能量ꎬ单位为ＭＰａꎬ其值越大ꎬ表示破碎单位体积岩石要求的能量越多ꎬ能耗越大ꎮ若ＰＤＣ齿匀速切削破碎岩石过程中受到钻压为ＦＷＯＢꎬ则按照图１所示ꎬ分别以常规齿和锥形齿为研究对象ꎬ可以得到切削过程中沿水平方向ＰＤＣ齿作用于破碎岩石的净切削力Ｆ(分别记作ＦＣ和ＦＺ)为:Ｆ＝Ｆｈ－ｆ＝ＦＣ＝ＦＷＯＢｃｏｓθ－μｔａｎθ()㊀常规齿ＦＺ＝ＦＷＯＢ[ｃｏｓα２－θæèçöø÷－㊀㊀μｔａｎα２－θæèçöø÷]锥形齿ìîíïïïïïï(１０)式中:Ｆｈ为钻压横向分量ꎬ用于克服摩擦力ｆ和破碎岩石ꎬ单位均为Ｎꎻθ为ＰＤＣ齿切削角度(对常规齿和锥形齿分别定义为后倾角和前倾角)ꎬ(ʎ)ꎻα为锥形齿顶角ꎬ(ʎ)ꎻμ为岩石对切削齿摩擦因数ꎮ则用于破碎岩石的净做功Ｗ为:Ｗ＝ＦＬ(１１)３２０２３年㊀第５１卷㊀第８期赫文豪ꎬ等:岩屑分形特征对ＰＤＣ齿破岩性能影响规律研究㊀㊀㊀式中:Ｌ为沿切削方向切削距离ꎬｍꎮ因此ꎬＰＤＣ齿破岩比功ＥＭＳ可定义为:ＥＭＳ＝ＷＶＴ＝ＦＬ１－φ()Ｃｌ３－Ｄｌｍａｘ＝ＦＷＯＢｃｏｓθ－ｆ()１－φ()ＬＣｌ３－Ｄｌｍａｘ㊀㊀常规齿ＦＷＯＢｃｏｓα２－θæèçöø÷－ｆéëêêùûúú１－φ()ＬＣｌ３－Ｄｌｍａｘ㊀锥形齿ìîíïïïïïï(１２)㊀㊀由式(１２)可知ꎬＰＤＣ齿破岩比功与钻压㊁切削角度及锥形齿顶角㊁岩石孔隙度㊁生成岩屑最大粒径㊁岩屑粒径分形维数和地层岩性相关ꎮ图１㊀ＰＤＣ齿匀速切削破岩力学物理模型Ｆｉｇ １㊀ＭｅｃｈａｎｉｃｓｍｏｄｅｌｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇａｔｃｏｎｓｔａｎｔｓｐｅｅｄ３㊀ＰＤＣ齿破岩比功评估模型验证为验证ＰＤＣ齿切削生成岩屑形貌分形特征ꎬ利用自主研制的ＰＤＣ齿单齿切削破岩试验装置开展相关室内试验ꎬ相关试验设备㊁测量方法和测量数据在文献[１７－２１]有详细叙述ꎮ试验采用的２种齿形分别为直径１９ｍｍ常规齿和直径１６ｍｍ锥形齿ꎮ其中常规齿总高度１３ｍｍꎬ包括金刚石层２ｍｍꎻ锥形齿总高度２１ｍｍꎬ包括金刚石层８ｍｍꎬ锥顶角为９０ʎ且锥顶球面半径为２ｍｍꎮ测试岩性为硬质花岗岩ꎬ其密度为２ ６２ｇ/ｃｍ３ꎬ孔隙度为２ ６％ꎬ单轴抗压强度约为１５０ＭＰａꎮ试验过程中ꎬ通过改变ＰＤＣ齿切削深度ｄ㊁切削角度θ和切削速度ｖ等破岩工艺参数可实时控制生成岩屑粒径大小ꎮ根据式(９)ꎬ通过收集并测量不同粒径下的岩屑质量与岩屑总质量占比ꎬ可作出ｌｎＭＬＭＴ~ｌｎｌ的函数曲线ꎬ并由曲线斜率求取不同作业参数下的岩屑粒径分形维数和最大岩屑粒径ꎮ相关数据可见图２和表１ꎮ图２㊀ＰＤＣ齿生成岩屑质量分数随粒径分布曲线Ｆｉｇ ２㊀ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙＰＤＣｃｕｔｔｅｒｗｉｔｈｉｔｓｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ由图２和表１可知ꎬ在不同布齿工艺参数下ＰＤＣ齿生成岩屑质量分数随粒径均呈现出显著的分形分布特征ꎬ除０ ３ｍｍ切深条件下岩屑质量分数拟合优度为０ ８０外ꎬ其他布齿工艺参数下表现出的岩屑质量分数拟合优度均大于０ ９０ꎮ对于常规齿和锥形齿ꎬ岩屑粒径分形维数均随着ＰＤＣ齿的切削深度增大而显著降低ꎬ类比于深层地层钻井过程ꎬ钻井深度增加ꎬ钻井切削深度降低ꎬ岩屑粒径分形维数增加ꎮ随着常规齿后倾角的增大或锥形齿前倾角的减小ꎬＰＤＣ齿生成岩屑粒径分形维数呈增加趋势ꎮ同时ꎬ根据表１中数据ꎬ切削速度对常规齿生成岩屑分形维数呈显著影响ꎮ为探究ＰＤＣ齿破岩特性参数随作业参数变化关系ꎬ定义硬质ＰＤＣ齿与岩石摩擦因数为０ ４ꎬ利用混合逐步(ＣｏｍｂｉｎｅｄＳｔｅｐｗｉｓｅ)拟合方法ꎬ可求４ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第８期得式(１２)中相关参数随不同切削参数变化规律ꎬ如表２所示[２２－２３]ꎮ表１㊀ＰＤＣ齿生成岩屑分形分布特征㊀㊀将表２中各关键参数拟合公式代入式(１２)可求得ＰＤＣ齿破碎硬质花岗岩破岩比功预测值ꎬ做图拟合ＰＤＣ齿生成岩屑特征参数与破岩比功预测值和试验测量值ꎬ可得图３ꎮ设置拟合线截距为０ꎬ若拟合曲线斜率为１且拟合优度为１ꎬ则表明关键参数预测值与试验值拟合精度较高ꎮ常规齿生成岩屑分形维数㊁最大岩屑粒径㊁破岩横向切削力和破岩比功分别如图３ａ~图３ｄ所示ꎻ锥形齿生成岩屑分形维数㊁最大岩屑粒径㊁破岩横向切削力和破岩比功分别如图３ｅ~图３ｈ所示ꎻ考虑常规齿和锥形齿的ＰＤＣ齿破岩比功预测精度如图３ｉ所示ꎮ由于图３所有曲线拟合斜率和拟合优度均接近１ꎬ表明模型预测精度高ꎬ可用于表征不同类型ＰＤＣ齿在不同切削深度及布齿角度配合条件下ＰＤＣ齿破岩性能ꎮ表２㊀ＰＤＣ齿破岩比功理论模型关键参数拟合公式５ ２０２３年㊀第５１卷㊀第８期赫文豪ꎬ等:岩屑分形特征对ＰＤＣ齿破岩性能影响规律研究㊀㊀㊀图３㊀ＰＤＣ齿破岩比功理论模型精度评估Ｆｉｇ ３㊀ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒ４㊀ＰＤＣ齿破岩比功理论模型的应用针对不同类型ＰＤＣ切削齿破岩性能ꎬ可将其破岩拟合规律与式(１２)联立以求取不同类型ＰＤＣ齿在不同切削参数下的破岩性能ꎮ如表２所示ꎬ本节内容主要针对常规齿和锥形齿探究ＰＤＣ齿破岩性能ꎮ４ １㊀切削深度与切削角度对ＰＤＣ齿生成岩屑分形特征影响规律㊀㊀定义切削角度为２０ʎꎬ切削速度为５ｍｍ/ｓꎬ按表２中关键参数拟合规律ꎬ可得硬质花岗岩岩性在不同切削深度下ＰＤＣ齿生成岩屑分形维数和最大岩屑粒径如图４ａ和图４ｂ所示ꎮ在该讨论情况下ꎬ随着ＰＤＣ齿切削深度的增加ꎬ锥形齿和常规齿生成岩屑的分形维数均显著降低ꎬ相较于锥形齿生成岩屑ꎬ平面齿生成岩屑的分形维数随ＰＤＣ齿切削深度的增加呈线性降低ꎮ另外ꎬ随着ＰＤＣ齿切削深度的增加ꎬ锥形齿和常规齿生成岩屑的最大粒径均呈线性增加ꎬ相较于常规齿ꎬ锥形齿生成岩屑最大粒径随切深变化较常规齿增幅显著ꎮ研究数据表明ꎬ同种岩性地层条件下ꎬ浅部地层硬度和岩石强度低ꎬＰＤＣ齿吃入深度大ꎬ生成岩屑分形维数小ꎬ最大岩屑粒径较大ꎻ但随着钻进深度的增加ꎬ地层硬度和岩石强度均显著增加ꎬＰＤＣ齿吃入深度小ꎬ生成岩屑分形维数大ꎬ岩屑最大粒径随着埋藏深度增加逐渐减小ꎮ相较于常规齿生成岩屑ꎬ相同岩性同等切深条件下锥形齿生成岩屑分形维数与最６ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第８期大粒径均较大ꎮ由式(３)可证明锥形齿生成岩屑平均粒径大于平面齿生成岩屑平均粒径ꎬ间接说明了锥形齿脆性破碎能力强于常规齿ꎮ定义切削深度为１ ５ｍｍꎬ切削速度为５ｍｍ/ｓꎬ按表２中关键参数拟合规律ꎬ可得硬质花岗岩岩性在不同切削角度下ＰＤＣ齿生成岩屑分形维数和最大岩屑粒径如图４ｃ和图４ｄ所示ꎮ在该讨论情况下ꎬ随着ＰＤＣ齿切削角度的增加ꎬ锥形齿生成岩屑分形维数无显著变化ꎬ而常规齿生成岩屑的分形维数显著增大ꎬ但在讨论范围内仍低于锥形齿生成岩屑分形维数ꎮ另外ꎬ随着ＰＤＣ齿切削深度的增加ꎬ常规齿生成岩屑最大粒径无显著变化ꎬ而锥形齿生成岩屑的最大粒径显著增大ꎬ且在讨论范围内普遍高于常规齿生成岩屑最大粒径ꎮ研究数据表明ꎬ同种岩性地层条件下ꎬ同等切削深度时ꎬ改变锥形齿布齿角度对于产生岩屑分形维数无显著影响ꎬ即岩屑生成平均粒径不变(或变化可以忽略不计)ꎬ但随着切削角度的增大ꎬ其最大岩屑粒径趋于增大ꎬ犁削效果显著ꎮ针对常规齿ꎬ同等切削深度下ꎬ改变常规齿布齿角度可以显著增大生成岩屑分形维数ꎬ即增大生成岩屑平均粒径ꎬ但却对生成岩屑最大粒径无明显效果ꎮ图４㊀ＰＤＣ齿生成岩屑分形特征随切削深度和切削角度变化规律Ｆｉｇ ４㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙＰＤＣｃｕｔｔｅｒｗｉｔｈｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈａｎｄｃｕｔｔｉｎｇａｎｇｌｅ４ ２㊀岩屑分形特征对ＰＤＣ齿单齿破岩钻压影响规律㊀㊀类比于４ １节试验数据ꎬ按表２中关键参数拟合规律可得硬质花岗岩岩性中ＰＤＣ齿破岩钻压随不同切削参数下岩屑分形维数和岩屑最大粒径变化规律ꎬ如图５所示ꎮ在该讨论情况下ꎬ若固定ＰＤＣ齿切削深度ꎬ则锥形齿生成岩屑分形维数与常规齿生成岩屑最大粒径均无显著变化ꎬ常规齿单齿破岩钻压在岩屑粒径分形维数大于２ ４后ꎬ随岩屑分形维数呈逐渐升高趋势ꎬ而锥形齿单齿破岩钻压则随岩屑最大粒径增大而显著增加ꎮ若固定ＰＤＣ齿切削角度ꎬ常规齿和锥形齿破岩单齿钻压均随着生成岩屑分形维数的增大而显著减小ꎬ且随着岩屑最大粒径的增大而显著增加ꎮ研究数据表明ꎬ同种岩性地层㊁同等钻压条件下ꎬ锥形齿生成岩屑分形维数和最大粒径均大于常规齿ꎬ这表明锥形齿更易形成大尺寸岩屑ꎬ其平均岩屑粒径和最大岩屑粒径显著大于常规齿ꎬ锥形齿脆性破碎能力较强ꎮ４ ３㊀岩屑分形维数对ＰＤＣ齿破岩比功影响规律类比于４ １节试验数据ꎬ按表２中关键参数拟合规律ꎬ可得硬质花岗岩岩性中ＰＤＣ齿破岩比功随不同切削参数下岩屑分形维数和岩屑最大粒径变化规律ꎬ如图６所示ꎮ在该讨论情况下ꎬ若固定７ ２０２３年㊀第５１卷㊀第８期赫文豪ꎬ等:岩屑分形特征对ＰＤＣ齿破岩性能影响规律研究㊀㊀㊀图５㊀ＰＤＣ齿破岩单齿钻压随岩屑分形特征变化规律Ｆｉｇ ５㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆＷＯＢｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｗｉｔｈｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓ图６㊀ＰＤＣ齿破岩比功随岩屑分形特征变化规律Ｆｉｇ ６㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｗｉｔｈｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓ８ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第８期ＰＤＣ齿切削深度ꎬ则锥形齿生成岩屑分形维数与常规齿生成岩屑最大粒径均无显著变化ꎬ常规齿单齿破岩比功随岩屑分形维数增大呈逐渐升高趋势ꎬ而锥形齿单齿破岩比功则随岩屑最大粒径先减小后增加ꎮ若固定ＰＤＣ齿切削角度ꎬ常规齿和锥形齿单齿破岩比功均随着生成岩屑分形维数的增大而显著增大ꎬ且随着岩屑最大粒径的增大而趋于减小ꎮ研究数据表明ꎬ同种岩性地层同等破岩能量条件下ꎬ锥形齿生成岩屑分形维数和最大粒径均大于常规齿ꎬ表明锥形齿更易形成大尺寸岩屑ꎬ其平均岩屑粒径和最大岩屑粒径显著大于常规齿ꎬ脆性破碎能力较强ꎮ５㊀结㊀论(１)基于ＰＤＣ齿切削破碎岩石过程中生成岩屑形貌特征ꎬ综合考虑ＰＤＣ齿单齿钻压㊁岩屑粒径分形维数㊁岩屑最大粒径和地层岩性等因素ꎬ建立了基于岩屑粒径分形特征的ＰＤＣ齿破岩比功评估模型ꎮ(２)针对性地开展了常规齿和锥形齿等ＰＤＣ齿破碎硬质花岗岩破岩比功试验研究ꎬ岩屑分形维数㊁最大岩屑粒径㊁破岩横向切削力和破岩比功等试验测量值与模型预测值拟合效果好ꎬ模型预测精度高ꎮ(３)随着地层埋深的增大ꎬＰＤＣ齿吃入深度减小ꎬＰＤＣ齿预测生成岩屑分形维数逐渐增大ꎬ最大岩屑粒径显著减小ꎬ且锥形齿生成岩屑平均粒径大于常规齿ꎬ锥形齿脆性破碎能力强于常规齿ꎮ(４)切削角度对锥形齿生成岩屑分形维数和常规齿生成岩屑最大粒径无显著影响ꎬ但增大切削角度有助于增加锥形齿岩屑最大粒径和常规齿岩屑分形维数ꎮ(５)地层岩性相同时ꎬ同等钻压或破岩能量条件下ꎬ锥形齿生成岩屑分形维数和最大粒径均大于常规齿ꎬ更易形成大尺寸岩屑ꎬ也从另一个角度验证了锥形齿脆性破碎能力较强ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀张杰ꎬ李荣鑫ꎬ李鑫ꎬ等.泡沫钻水平井岩屑颗粒的运移规律研究[Ｊ].钻采工艺ꎬ２０２２ꎬ４５(１):５３－５８.ＺＨＡＮＧＪꎬＬＩＲＸꎬＬＩＸꎬｅｔａｌ.Ｍｉｇｒａｔｉｏｎｌａｗｓｔｕｄｙｏｎｃｕｔｔｉｎｇｓｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒｆｏａｍｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｓ[Ｊ].Ｄｒｉｌｌｉｎｇ＆ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２２ꎬ４５(１):５３－５８.[２]㊀李士斌ꎬ李玮.岩石可钻性分形法的可行性分析[Ｊ].大庆石油学院学报ꎬ２００６ꎬ３０(３):２４－２６ꎬ１４６.ＬＩＳＢꎬＬＩＷ.Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ￣ｔｉｃｓｏｆｒｏｃｋｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｑｉｎｇＰｅｔｒｏｌｅ￣ｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ２００６ꎬ３０(３):２４－２６ꎬ１４６. [３]㊀李玮ꎬ闫铁.岩石可钻性分形法的检验与评价[Ｊ].西部探矿工程ꎬ２０１３ꎬ２５(１):５２－５４ꎬ５８.ＬＩＷꎬＹＡＮＴ.Ｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔａｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｏｃｋｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].Ｗｅｓｔ￣ＣｈｉｎａＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＥｎｇｉ￣ｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１３ꎬ２５(１):５２－５４ꎬ５８. [４]㊀苏鹏.松辽盆地北部火成岩地层岩石可钻性与钻头选型研究[Ｄ].大庆:大庆石油学院ꎬ２０１０.ＳＵＰ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｂｉｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｉｇｎｅ￣ｏｕｓｒｏｃｋｌａｙｅｒｉｎｎｏｒｔｈｏｆＳｏｎｇｌｉａｏｂａｓｉｎ[Ｄ].Ｄａｑｉｎｇ:ＤａｑｉｎｇＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ２０１０.[５]㊀易先中ꎬ王利成ꎬ魏慧明ꎬ等.钻井岩屑粒径分布规律的研究[Ｊ].石油机械ꎬ２００７ꎬ３５(１２):１－４ꎬ９４.ＹＩＸＺꎬＷＡＮＧＬＣꎬＷＥＩＨＭꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｃｕｔｔｉｎｇｓ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２００７ꎬ３５(１２):１－４ꎬ９４. [６]㊀黄小兵ꎬ陈次昌ꎬ董耀文.气体钻井的岩屑特征及粒度分布测试[Ｊ].天然气工业ꎬ２００８ꎬ２８(１１):８３－８４.ＨＵＡＮＧＸＢꎬＣＨＥＮＣＣꎬＤＯＮＧＹＷ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ￣ｔｉｃｓｏｆｇａｓｄｒｉｌｌｉｎｇｃｕｔｔｉｎｇｓａｎｄｇｒａｉｎｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｅ￣ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].ＮａｔｕｒａｌＧａｓＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２００８ꎬ２８(１１):８３－８４.[７]㊀李士斌ꎬ阎铁ꎬ李玮.钻井上返岩屑块度分形表示岩石可钻性方法[Ｃ]ʊ２００６中国油气钻采新技术高级研讨会论文集.秦皇岛:中国石油学会ꎬ２００６.ＬＩＳＢꎬＹＡＮＴꎬＬＩＷ.Ｆｒａｃｔａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｙｂｙｕｓｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｕｐｗａｒｄｃｕｔｔｉｎｇｓ[Ｃ]ʊＰｒｏ￣ｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２００６ＣｈｉｎａＡｄｖａｎｃｅｄＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＯｉｌａｎｄＧａｓＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＰｒｏｄｕｃ￣ｔｉｏｎ.Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ:ＣｈｉｎｅｓｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｏｃｉｅｔｙꎬ２００６. [８]㊀李士斌ꎬ李玮ꎬ由洪利ꎬ等.基于分形理论的岩石可钻性分级方法[Ｊ].天然气工业ꎬ２００７ꎬ２７(１０):６３－６６.ＬＩＳＢꎬＬＩＷꎬＹＯＵＨＬꎬｅｔａｌ.Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈ￣ｏｄｓｏｆｒｏｃｋｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｒａｃｔａｌｔｈｅｏｒｙ[Ｊ].ＮａｔｕｒａｌＧａｓＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２００７ꎬ２７(１０):６３－６６. [９]㊀张立刚ꎬ吕华恩ꎬ李士斌ꎬ等.钻井参数实时优选方法的研究与应用[Ｊ].石油钻探技术ꎬ２００９ꎬ３７(４):３５－３８.ＺＨＡＮＧＬＧꎬＬＹＵＨＥꎬＬＩＳＢꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｒｅａｌ￣ｔｉｍｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ９２０２３年㊀第５１卷㊀第８期赫文豪ꎬ等:岩屑分形特征对ＰＤＣ齿破岩性能影响规律研究㊀㊀㊀[Ｊ].ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＤｒｉｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓꎬ２００９ꎬ３７(４):３５－３８.[１０]㊀闫铁ꎬ张杨ꎬ杜树明.基于岩屑分形破碎特征的钻井工程能效评价模型[Ｊ].岩石力学与工程学报ꎬ２０１４ꎬ３３(增刊１):３１５７－３１６３.ＹＡＮＴꎬＺＨＡＮＧＹꎬＤＵＳＭ.Ｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｅｖａｌ￣ｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｄｒｉｌｌｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｆｒａｃｔａｌｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｏｃｋｃｕｔｔｉｎｇｓ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１４ꎬ３３(Ｓ１):３１５７－３１６３.[１１]㊀陈小东.刮切 冲击复合破岩工具技术研究[Ｄ].成都:西南石油大学ꎬ２０１５.ＣＨＥＮＸＤ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｃｒａｐｉｎｇｉｍｐａｃｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｔｏｏｌ[Ｄ].Ｃｈｅｎｇｄｕ:ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１５.[１２]㊀陈子贺.松辽火山岩地层ＰＤＣ钻头切削齿破岩机理研究[Ｄ].大庆:东北石油大学ꎬ２０２０.ＣＨＥＮＺＨ.ＲｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒａｐｐｌｉｅｄｉｎＳｏｎｇｌｉａｏｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｔｒａｔｕｍ[Ｄ].Ｄａｑｉｎｇ:ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０２０. [１３]㊀李相勇ꎬ王春华ꎬ杨决算ꎬ等.深部难钻地层提速工具现状及发展趋势[Ｊ].西部探矿工程ꎬ２０１８ꎬ３０(１１):７４ꎬ７７.ＬＩＸＹꎬＷＡＮＧＣＨꎬＹＡＮＧＪＳꎬｅｔａｌ.Ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔ￣ｕａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｓｐｅｅｄｒａｉｓｉｎｇｔｏｏｌｓｆｏｒｄｅｅｐｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｄｒｉｌｌｓｔｒａｔａ[Ｊ].Ｗｅｓｔ￣ＣｈｉｎａＥｘｐｌｏｒａ￣ｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１８ꎬ３０(１１):７４ꎬ７７. [１４]㊀汪海阁ꎬ黄洪春ꎬ毕文欣ꎬ等.深井超深井油气钻井技术进展与展望[Ｊ].天然气工业ꎬ２０２１ꎬ４１(８):１６３－１７７.ＷＡＮＧＨＧꎬＨＵＡＮＧＨＣꎬＢＩＷＸꎬｅｔａｌ.Ｄｅｅｐａｎｄｕｌｔｒａ￣ｄｅｅｐｏｉｌ/ｇａｓｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ:ｐｒｏ￣ｇｒｅｓｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔ[Ｊ].ＮａｔｕｒａｌＧａｓＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０２１ꎬ４１(８):１６３－１７７.[１５]㊀周立明ꎬ韩征ꎬ张道勇ꎬ等.中国新增石油和天然气探明地质储量特征[Ｊ].新疆石油地质ꎬ２０２２ꎬ４３(１):１１５－１２１.ＺＨＯＵＬＭꎬＨＡＮＺꎬＺＨＡＮＧＤＹꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃ￣ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｐｒｏｖｅｎｏｉｌａｎｄｎａｔｕｒａｌｇａｓｇｅｏ￣ｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅｒｖｅｓｉｎＣｈｉｎａ[Ｊ].ＸｉｎｊｉａｎｇＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅ￣ｏｌｏｇｙꎬ２０２２ꎬ４３(１):１１５－１２１.[１６]㊀ＭＡＮＤＥＬＢＲＯＴＢＢ.Ｔｈｅｆｒａｃｔａｌｇｅｏｍｅｔｒｙｏｆｎａｔｕｒｅ[Ｍ].ＳａｎＦｒａｎｃｉｓｃｏ:Ｗ.Ｈ.Ｆｒｅｅｍａｎꎬ１９８２. [１７]㊀徐卫强ꎬ史怀忠ꎬ曹权ꎬ等.锥形ＰＤＣ齿破碎砾岩特性试验研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２１ꎬ４９(９):９－１６.ＸＵＷＱꎬＳＨＩＨＺꎬＣＡＯＱꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｃｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｅｂｒｅａｋｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｎｉ￣ｃａｌＰＤＣｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２１ꎬ４９(９):９－１６.[１８]㊀ＣＨＥＮＧＺꎬＳＨＥＮＧＭꎬＬＩＧＳꎬｅｔａｌ.Ｉｍａｇｉｎｇｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓ:ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｕｔ￣ｔｉｎｇｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｉｎｓｉｎｇｌｅＰＤＣｃｕｔ￣ｔｅｒｔｅｓｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉ￣ｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１８ꎬ１７１:８５４－８６２.[１９]㊀ＸＩＯＮＧＣꎬＨＵＡＮＧＺＷꎬＹＡＮＧＲＹꎬｅｔａｌ.Ｃｏｍ￣ｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｃｕｔｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｉｎｇｅｒＰＤＣｃｕｔｔｅｒａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＰＤＣｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ１８９:１０６７９２.[２０]㊀ＸＩＯＮＧＣꎬＨＵＡＮＧＺＷꎬＳＨＩＨＺꎬｅｔａｌ.Ｐｅｒｆｏｒｍ￣ａｎｃｅｓｏｆａｓｔｉｎｇｅｒＰＤＣｃｕｔｔｅｒｂｒｅａｋｉｎｇｇｒａｎｉｔｅ:ｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｉｎｓｉｎｇｌｅｃｕｔｔｅｒｔｅｓｔｓ[Ｊ].ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２３ꎬ２０(２):１０８７－１１０３.[２１]㊀ＣＨＥＮＧＺꎬＬＩＧＳꎬＨＵＡＮＧＺＷꎬｅｔａｌ.ＡｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆｒｏｃｋｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｆａｉｌｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｌｉｎｅａｒｃｕｔｔｉｎｇｔｅｓｔｂｙｓｉｎｇｌｅＰＤＣｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１７７:３０６－３１６.[２２]㊀ＨＥＷＨꎬＣＨＥＮＫＹꎬＨＡＹＡＴＤＡＶＯＵＤＩＡꎬｅｔａｌ.Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｌｅｍｅｎｔａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｎｒｏｃｋｔｅｎｓｉｌｅｆａｉｌｕｒｅ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭｉｎｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１９ꎬ１２３:１０４０６２.[２３]㊀ＭＯＮＴＧＯＭＥＲＹＤＣꎬＲＵＮＧＥＲＧＣꎬＨＵＢＥＬＥＮＦ.Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ[Ｍ].５ｔｈｅｄ.Ｈｏｂｏｋｅｎ:ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓꎬ２０１０.㊀㊀第一作者简介:赫文豪ꎬ副教授ꎬ生于１９９４年ꎬ２０１９年毕业于美国路易斯安纳大学系统工程专业ꎬ获博士学位ꎬ现从事油气井岩石破碎机理和油气资源与矿物材料的研究与教学工作ꎮ地址:(１０２２４９)北京市昌平区ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｈｗｈ＠ｃｕｐ ｅｄｕ ｃｎꎮ通信作者:史怀忠ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｓｈｚ＠ｃｕｐ ｅｄｕ ｃｎꎮ㊀收稿日期:２０２３－０２－１８(本文编辑㊀刘㊀锋)０１ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第８期。
ＰＤＣ_切削齿直径对切削力的影响规律研究
◀钻井技术与装备▶ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律研究∗未九森㊀邵方源㊀谭紫阳㊀刘维㊀高德利(中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室)未九森ꎬ邵方源ꎬ谭紫阳ꎬ等.ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２３ꎬ５１(４):８－１５.ＷｅｉＪｉｕｓｅｎꎬＳｈａｏＦａｎｇｙｕａｎꎬＴａｎＺｉｙａｎｇꎬｅｔａｌ.ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｏｎｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏ￣ｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２３ꎬ５１(４):８－１５.摘要:针对不同地层岩性特点ꎬ需进行个性化ＰＤＣ钻头设计ꎬ其中ＰＤＣ切削齿的直径是重要的钻头优化设计参数之一ꎮ为了探究不同ＰＤＣ切削齿直径对破岩切削力的影响ꎬ通过室内模拟试验方法进行研究ꎮ试验所用岩样为石灰岩ꎮ单齿破岩试验选取了ø１３ ４４㊁ø１５ ８８㊁ø１９ ０５㊁ø２１ ９５ｍｍ的常规圆柱状ＰＤＣ切削齿和３个不同的切削深度作为试验变量ꎬ使用三轴力传感器记录了切削力数据并收集了岩屑ꎬ对比了不同试验条件下单齿破岩过程的机械比能和不同直径切削齿的攻击性ꎻ使用水平钻机进行了全尺寸钻头破岩试验ꎬ对比了３种不同ＰＤＣ切削齿直径的钻头在３ｍｍ左右吃入深度下的破岩机械比能ꎮ试验结果显示:ＰＤＣ切削齿的破岩切削力并不随着直径的增大而增大ꎻ在相同吃入深度下ꎬø１９ ０５ｍｍ齿的破岩效果最好ꎻ随着吃入深度的增加ꎬ切削岩石所需要的力变大ꎮ全尺寸钻头破岩试验结果表明ꎬø１９ ０５ｍｍ齿的全尺寸钻头机械比能最低ꎮ分析认为ꎬ在破岩过程中ꎬＰＤＣ切削齿直径会改变岩石内部产生的应力区域ꎬ影响ＰＤＣ切削齿的破岩效果ꎮ选取与岩性匹配的ＰＤＣ切削齿直径能够取得最优的破岩钻进效果ꎮ研究结果可为ＰＤＣ钻头优化设计提供部分理论指导ꎮ关键词:ＰＤＣ钻头ꎻ破岩效率ꎻ切削力ꎻ机械比能ꎻ单齿破岩ꎻ全尺寸钻头破岩中图分类号:ＴＥ９２１㊀文献标识码:Ａ㊀ＤＯＩ:１０ １６０８２/ｊ ｃｎｋｉ ｉｓｓｎ １００１－４５７８ ２０２３ ０４ ００２ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＤＣＣｕｔｔｅｒＤｉａｍｅｔｅｒｏｎＣｕｔｔｉｎｇＦｏｒｃｅＷｅｉＪｉｕｓｅｎ㊀ＳｈａｏＦａｎｇｙｕａｎ㊀ＴａｎＺｉｙａｎｇ㊀ＬｉｕＷｅｉ㊀ＧａｏＤｅｌｉ(ＭＯＥＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉｊｉｎｇ))Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＰＤＣｂｉｔｄｅｓｉｇｎｎｅｅｄｓｔｏｂｅｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｄｅｐｅｎｄｉｎｇｕｐｏｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｌｉｔｈｏｌｏｇｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬａｎｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｂｉｔｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ.ＡｓｅｒｉｅｓｏｆｌａｂｏｒａｔｏｒｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｏｎｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ.Ｔｈｅｒｏｃｋｓａｍｐｌｅｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｅｓｔｓｗｅｒｅｌｉｍｅｓｔｏｎｅ.Ｉｎｔｈｅｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｔｅｓｔｏｆｓｉｎｇｌｅｃｕｔｔｅｒꎬｔｈｅø１３ ４４ꎬø１５ ８８ꎬø１９ ０５ａｎｄø２１ ９５ｍｍｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌＰＤＣｃｕｔｔｅｒｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄａｔｔｈｒｅｅｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈｓꎬｔｈｅｔｒｉａｘｉａｌｆｏｒｃｅｓｅｎｓｏｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｃｏｒｄｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｄａｔａꎬｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｏｆｓｉｎｇｌｅｃｕｔｔｅｒｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅａｇｇｒｅｓｓｉｖｅｎｅｓｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉａｍｅｔｅｒｓｏｆｃｕｔｔｅｒｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｂｉｔｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｔｅｓｔｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇꎬ８ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ㊀２０２３年㊀第５１卷㊀第４期∗基金项目:国家自然科学基金创新研究群体项目 复杂油气井钻井与完井基础研究 (５１８２１０９２)ꎻ国家自然科学基金重点项目 复杂结构 井工厂 立体设计建设基础研究 (５２２３４００２)ꎻ国家自然科学基金石油化工联合基金项目 页岩和致密油气田高效开发建井基础研究 (Ｕ１７６２２１４)ꎻ中国石油大学(北京)科研启动基金项目 高效钻头的研究 (ＺＸ２０１９００６５)ꎻ中石油战略合作科技专项专题 陆相页岩油深部地层钻井提速技术研究 (ＺＬＺＸ２０２０－０１－０７－０１)ꎮａｎｄｔｈｅｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｉｅｓｏｆｂｉｔｓｗｉｔｈｔｈｒｅｅＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｓａｔａｂｏｕｔ３ｍｍｐｅｎｅｔｒａ￣ｔｉｏｎｄｅｐｔｈｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ.Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｏｅｓｎｏｔｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｄｉａｍｅｔｅｒ.Ａｔｔｈｅｓａｍｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈꎬｔｈｅｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆø１９ ０５ｍｍｃｕｔｔｅｒｉｓｔｈｅｂｅｓｔ.Ａｓｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｔｈｅｆｏｒｃｅｒｅｑｕｉｒｅｄｔｏｃｕｔｔｈｅｒｏｃｋｂｅｃｏｍｅｓｌａｒｇｅｒ.Ｔｈｅｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｂｉｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｏｆø１９ ０５ｍｍｃｕｔｔｅｒｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｂｉｔｉｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔ.Ｉｔｉｓｂｅｌｉｅｖｅｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇꎬｔｈｅＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｃｈａｎｇｅｓｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｒｅａｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｓｉｄｅｔｈｅｒｏｃｋꎬｔｈｅｒｅｂｙａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒ.ＵｓｅｏｆａＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇｔｈｅｌｉ￣ｔｈｏｌｏｇｙｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｅｆｆｅｃｔ.ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆＰＤＣｂｉｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰＤＣｂｉｔꎻｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎻｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅꎻｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙꎻｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｏｆｓｉｎｇｌｅｃｕｔｔｅｒꎻｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｏｆｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｂｉｔ０㊀引㊀言ＰＤＣ钻头具有切削破岩效率高㊁使用寿命长的优势ꎬ在油气钻探行业广泛使用ꎮ随着当前油气勘探开发朝着深层㊁深水㊁非常规方向迈进ꎬ地下钻井条件越来越复杂ꎬ对聚晶金刚石复合片(ＰｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＤｉａｍｏｎｄＣｏｍｐａｃｔꎬＰＤＣ)钻头性能提出了更高的要求ꎮ过去有很多研究人员针对ＰＤＣ钻头的破岩问题进行了深入而广泛的研究ꎬ提出了多种ＰＤＣ切削齿切削力计算模型[１－１１]ꎮ部分学者使用无倒角圆柱状ＰＤＣ切削齿ꎬ通过室内试验研究了单齿切削岩石过程ꎬ结果发现ꎬ影响单齿切削力的主要因素包括齿与岩石接触面积㊁齿刃部接触弧长㊁吃入深度以及接触面形状等[１２－１４]ꎮ尽管基于这些参数建立的切削力模型能够很好预测单齿切削力ꎬ但这些模型只针对相同直径的ＰＤＣ切削齿ꎬ无法适用于不同直径之间的切削力对比ꎮ通常使用的ＰＤＣ切削齿刃部存在倒角ꎬ一些研究人员[１５－１８]基于这一认识ꎬ将齿切削接触面分为２部分ꎬ给出了表面分离的切削力计算模型ꎬ在计算单齿切削力的时候将倒角和平面接触部分分别进行考虑ꎬ预测结果与试验结果能够相符ꎮ邹德永等[１５－１６]基于室内全尺寸钻头试验ꎬ研究了包括钻头齿直径㊁后倾角㊁布齿密度等不同设计参数对ＰＤＣ钻头整体破岩效率的影响规律ꎬ研究过程中注意到切削齿直径对ＰＤＣ钻头整体切削力及破岩效率的影响ꎮ尽管已有较多ＰＤＣ钻头破岩效率和单齿切削力的相关研究ꎬ但其内容多着眼于ＰＤＣ切削齿的空间位置参数对力的影响ꎬ如后倾角等[２１－２３]ꎬ很少有人研究ＰＤＣ切削齿直径对单齿破岩过程切削力的影响ꎮ为此ꎬ笔者通过开展室内单齿切削试验ꎬ研究分析ＰＤＣ切削齿直径对破岩的影响ꎬ以给出在脆性岩石条件下几种不同直径ＰＤＣ切削齿的破岩效果ꎬ揭示直径对破岩过程的影响规律ꎬ并通过室内全尺寸钻头模拟钻进试验对单齿破岩试验结果进行验证ꎮ研究结果可为ＰＤＣ钻头优化设计提供部分理论指导ꎮ１㊀单齿破岩试验图１㊀立式转塔车床测试系统Ｆｉｇ １㊀Ｖｅｒｔｉｃａｌｔｕｒｒｅｔｌａｔｈｅｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ１ １㊀试验装置立式转塔车床(ＶＴＬ)测试系统被广泛应用于ＰＤＣ切削齿的切削磨损测试ꎬ由于其工作方式为旋转车削运动ꎬ所以本次研究将利用这一装置开展单齿破岩试验研究[１７ꎬ２４]ꎮ图１展示了ＶＴＬ测试系统的主要构成部分ꎬ包括旋转工作台㊁数控系统㊁ＰＤＣ切削齿夹具㊁三轴力传感器以及数据采集系统等ꎮ其中ＰＤＣ切削齿夹具与试验变量设置相对应ꎬ包括ø１３ ４４㊁ø１５ ８８㊁ø１９ ０５以及ø２１ ９５ｍｍ共４种夹具尺寸ꎮ被切削的岩石样品为圆柱状石灰岩ꎬ直径１１００ｍｍꎬ密度２ ５１ｇ/ｃｍ３ꎬ弹性模量１４ ９４ＧＰａꎬ泊松比０ ２８ꎬ单轴抗压强度９２０２３年㊀第５１卷㊀第４期未九森ꎬ等:ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律研究㊀㊀㊀９６ ０６ＭＰａꎬ岩石内部黏聚力２３ ８５ＭＰａꎬ内摩擦角４１ ７ʎꎮ１ ２㊀试验原理及方法单齿破岩试验装置的夹具夹持ＰＤＣ切削齿在岩石上端面进行圆弧轨迹切削ꎮＰＤＣ切削齿静止ꎬ岩石在旋转工作台带动下ꎬ相对ＰＤＣ切削齿做恒定线速度的旋转运动ꎬ相对线速度１５ｍ/ｍｉｎꎬ吃入深度恒定ꎮ在ＰＤＣ切削齿切削岩石过程中ꎬ三轴力传感器以固定频率(４００Ｈｚ)记录ＰＤＣ切削齿所受的三轴正交切削力ＦＸ/ＦＹ/ＦＺꎬ传感器测量力的方向如图２所示ꎮ为了分析不同ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律ꎬ选择了４种常规圆柱带倒角ＰＤＣ切削齿(ø１３ ４４㊁ø１５ ８８㊁ø１９ ０５和ø２１ ９５ｍｍ)和３个不同的吃入深度(１㊁２和３ｍｍ)进行试验ꎮ所有的切削后倾角均设置为２０ʎꎬ无侧转角ꎮ前期试验表明ꎬ切削旋转半径和切削速度对切削力基本无影响ꎮ选取的４个ＰＤＣ切削齿如图３所示ꎮ为了减少试验误差ꎬ将每组试验设置重复测试３次ꎬ具体试验方案如表１所示ꎮ图２㊀试验结果中的三轴力方向Ｆｉｇ ２㊀Ｔｒｉａｘｉａｌｆｏｒｃｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ图３㊀试验用的４种直径ＰＤＣ切削齿Ｆｉｇ ３㊀ＰＤＣｃｕｔｔｅｒｓｗｉｔｈ４ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉａｍｅｔｅｒｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｅｓｔ表１㊀单齿切削试验设置方案１ ３㊀试验步骤(１)首先将岩石样品上端面磨平ꎮ在上端面相应位置使用工具预置沟槽ꎬ以能够下降ＰＤＣ切削齿到预设的吃入深度为宜ꎮ(２)将试验用ＰＤＣ切削齿夹持于ＶＴＬ测试系统上ꎬ并将齿刃部最低点与岩石上端面对齐ꎬ手动调整到岩石端面预置沟槽中ꎬ降落到相应吃入深度ꎮ(３)打开三轴力传感器以接收切削力信号ꎬ设定ＶＴＬ测试系统的切削速度为１５ｍ/ｍｉｎꎬ开始切削试验ꎮ(４)切削１道后主轴自动停止ꎬ关闭三轴力传感器ꎬ抬升ＰＤＣ切削齿观察是否损坏ꎬ同时收集产生的岩屑ꎬ测量切削轨迹长度ꎮ(５)调整试验参数ꎬ重复进行试验直至结束ꎮ２㊀试验结果分析２ １㊀试验结果为了方便控制切削过程ꎬ在ＰＤＣ切削齿的Ｘ轴方向设置了相对于轨迹长度微小的每转进给量(１~２ｍｍ/ｒ)ꎬ因此Ｘ轴方向的力非０ꎬ但相比于Ｙ轴和Ｚ轴２方向的力很小ꎬ在试验结果分析过程中可忽略不计ꎮ最终试验结果仅考虑水平切向力和垂直法向力ꎬ如图４所示ꎮ图５给出了通过计算岩屑体积得到的不同试验条件下的机械比能值和攻击性值ꎮ计算机械比能和攻击性的公式为[２５]:ＥＭＳ＝ＦｓＬρｍ(１)Ａ＝ＦｓＦＮ(２)式中:ＥＭＳ为单齿切削的机械比能ꎬＪ/ｃｍ３ꎻＦｓ为０１ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第４期破岩过程中的平均水平切向力ꎬＮꎻＬ为切削过的痕迹长度ꎬｃｍꎻρ为切削岩石的密度ꎬｇ/ｃｍ３ꎻｍ为切削产生的岩屑质量ꎬｇꎻＡ为攻击性ꎬ１ꎻＦＮ为破岩过程中的平均垂直力ꎬＮꎮ图４㊀不同试验条件下的水平力ＦＹ和垂直力ＦＺＦｉｇ ４㊀ＨｏｒｉｚｏｎｔａｌｆｏｒｃｅＦＹａｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｆｏｒｃｅＦＺｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ图５㊀不同试验条件所得机械比能和攻击性Ｆｉｇ ５㊀Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙａｎｄａｇｇｒｅｓｓｉｖｅｎｅｓｓｏｂｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ２ ２㊀分析与讨论笔者团队建立的带倒角的圆形齿切削力预测计算模型认为ꎬ单齿破岩过程中产生的切削力可分为２个部分ꎬ分别是位于齿前平面上的切削力和位于刃部倒角位置的切削力ꎬ合力计算方法为[１７]:Ｆｒ＝Ｆｐ＋Ｆｃ(２)式中:Ｆｒ为ＰＤＣ切削齿切削过程合力ꎬＮꎻＦｐ为分布在齿前平面上的切削力ꎬＮꎻＦｃ为分布在齿刃部倒角的切削力ꎬＮꎮ齿前平面和倒角部分的切削力计算公式为:Ｆｐ＝ＲｅｓＡｐ(３)Ｆｃ＝ＲｅｓＡｃ(４)式中:Ｒｅｓ为岩石切削过程中的破岩固有比能ꎬＭＰａꎻＡｐ和Ａｃ分别为齿前平面和倒角部分在切削过程的接触面积ꎬｍｍ２ꎮＡｐ＝(Ｒ－ｌ)２ａｒｃｃｏｓ１－ｈＲ－ｌæèçöø÷－ｈ２Ｒ－ｌ()－ｈ[](Ｒ－ｌ－ｈ)(５)Ａｃʈ２㊀２{２Ｒ－ｌ()ａｒｃｃｏｓ１－ｈＲ－ｌæèçöø÷＋Ｄｃｏｓα＋１－ｓｉｎα＋㊀２ｓｉｎπ４－αæèçöø÷ｃｏｓαéëêêêùûúúúｌüþýïïïｌ(６)ｈ＝Ｄｃｏｓα－㊀２ｓｉｎπ４－αæèçöø÷ｃｏｓαｌ(７)式中:Ｒ为齿的半径ꎬｍｍꎻｌ为齿倒角长度ꎬｍｍꎻＤ为吃入深度ꎬｍｍꎻα为切削过程齿的后倾角ꎬ(ʎ)ꎮ由于公式(６)的计算结果为近似值ꎬ所以倒角部分接触面积借助３Ｄ建模软件进行数值计算ꎬ最终结果见表２ꎮ表２㊀齿与岩石接触部分面积图６和图７展示了４种齿的切削合力与接触面积之间的关系ꎮ图６显示的结果与式(２)~式(４)给出的切削力模型相符ꎬ线性系数为单齿切削时岩石破碎固有比能ꎮ由图７可知ꎬ吃入深度相同ꎬ改变直径引起的接触面积变化与切削力为非线性关系ꎬ不同直径的ＰＤＣ切削齿会大大影响切削过程中的固有比能ꎮ随着吃入深度逐渐增加ꎬ齿直１１ ２０２３年㊀第５１卷㊀第４期未九森ꎬ等:ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律研究㊀㊀㊀径对固有比能的影响变大ꎬ原因是不同直径的ＰＤＣ切削齿对岩石内部的破碎应力分布状态影响较大ꎬ导致不同切削齿直径在相同吃入深度下ꎬ切削力与接触面积的比值不同ꎬ即破岩固有比能非定值ꎮ图６㊀不同齿直径条件的接触面积与合力关系Ｆｉｇ ６㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｎｔａｃｔａｒｅａａｎｄｒｅｓｕｌｔａｎｔｆｏｒｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｓ图７㊀不同吃入深度条件的接触面积与合力关系Ｆｉｇ ７㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｎｔａｃｔａｒｅａａｎｄｒｅｓｕｌｔａｎｔｆｏｒｃｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｓ㊀㊀从图７中可知ꎬ当直径由１３ ４４ｍｍ变为１５ ８８ｍｍ时ꎬ切削力结果相比于趋势线上的预测值更大ꎬ其中以吃入深度为３ｍｍ时差距最大ꎮＰＤＣ切削齿在破岩过程中ꎬ切削力大小由倒角接触面积和齿前平面接触面积两者共同影响ꎮ结合齿前平面面积和刃部倒角面积变化趋势可知ꎬ当吃入深度为３ｍｍ且直径由１３ ４４ｍｍ变为１５ ８８ｍｍ时ꎬ刃部倒角面积变小ꎬ齿前平面面积变大ꎬ所以此时切削力主要受齿前平面大小影响ꎮ图４中吃入深度为３ｍｍ时ꎬø１３ ４４和ø１９ ０５ｍｍ齿的水平和垂直切削力结果几乎相同ꎬ原因是当使用ø１９ ０５ｍｍ齿切削时ꎬ在齿前方的岩石内产生了理想的断裂形状ꎬ齿前平面中心没有完全接触岩石ꎬ所以在切削过程中所需要的切削力较小ꎬ存在有规律且较为完整的岩石崩片过程ꎮ直径对２种ＰＤＣ切削齿切削过程中产生的裂缝形态的影响如图８所示ꎮ图８中红色渐变部分为接触部位边界处的应力影响区域ꎮø１９ ０５ｍｍ齿的左右应力区域互相影响ꎬ产生了左右一体的连通裂缝ꎬ此时ꎬ齿前平面正前方的岩石已在上次崩片后剥落ꎬ即齿前平面并没有完全接触岩石ꎬ齿整体受力较小ꎬ因此能保证与ø１３ ４４ｍｍ直径钻头齿受力在同一水平ꎮ图８㊀直径对２种ＰＤＣ切削齿切削过程中产生的裂缝形态的影响Ｆｉｇ ８㊀ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｏｎｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｃｒｅａｔｅｄｉｎｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ当直径增加到２１ ９５ｍｍ时ꎬ由于齿直径太大ꎬ接触部位左右宽度较大ꎬ齿的左右应力区域无法相互影响ꎬ产生的裂缝左右各自独立向前发展ꎬ与岩石接触的左右边界产生的应力无法传递到接触面正中心的岩石ꎬ无法造成此处岩石的断裂失效ꎬ ２１ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第４期所以齿前平面前方的岩石还受到即将被切削到的岩石的支持ꎬ齿前平面需要对岩石施加力来破坏两道裂缝中间的岩石ꎬ导致ø２１ ９５ｍｍ的齿需要更大的破岩切削力ꎮ图９展示了３种不同吃入深度情况下的切削痕迹ꎮ由图９可以发现:吃入深度为１ｍｍ时ꎬ切削过程均匀ꎬ痕迹两侧没有剥落或岩石崩片ꎻ当吃入深度为２或３ｍｍ时ꎬ崩片剥落痕迹大量分布ꎬ且吃入深度越大分布越多ꎮ一般在吃入深度较小时ꎬ破碎岩石产生的岩屑大多为粉碎状ꎬ在吃入深度较大时则为块状崩片ꎮ由图５中机械比能和攻击性值的对比可以发现ꎬ在使用相同直径的ＰＤＣ切削齿进行单齿切削时ꎬ由于较大的吃入深度能够产生大量的岩石体积破碎ꎬ所以机械比能越小ꎮ图９㊀使用ø２１ ９５ｍｍ齿切削后的岩石表面痕迹参考Ｆｉｇ ９㊀Ｒｏｃｋｓｕｒｆａｃｅｔｒａｃｅｓａｆｔｅｒｃｕｔｔｉｎｇｗｉｔｈø２１ ９５ｍｍｃｕｔｔｅｒ在吃入深度为１ｍｍ时ꎬø１５ ８８ｍｍ的齿的机械比能最小ꎬ破岩效率最高ꎮ通过比较４种齿的倒角尺寸可知ꎬ当吃入深度较小ꎬ破岩过程中倒角影响较大ꎻø１５ ８８ｍｍ的ＰＤＣ切削齿倒角尺寸最小ꎬ能产生比其他齿大的应力集中ꎬ更容易破岩ꎻ当吃入深度为２ｍｍ时ꎬ由于倒角尺寸和ＰＤＣ切削齿直径效应２种因素的共同作用ꎬ导致ø１５ ８８ｍｍ钻头齿和ø１９ ０５ｍｍ钻头齿的机械比能相差不大ꎻ而在吃入深度为３ｍｍ时ꎬ由于ＰＤＣ切削齿的直径影响变大ꎬ使用ø１９ ０５ｍｍ的ＰＤＣ切削齿能够取得最优的破岩效率ꎬ具有最佳的破岩效果ꎮ由于ø２１ ９５ｍｍ的ＰＤＣ切削齿直径最大ꎬ不同吃入深度的攻击性基本相同ꎮ３㊀全尺寸钻头破岩试验验证为了验证ＰＤＣ切削齿大小对单齿破岩和全尺寸ＰＤＣ钻头钻进效果的影响规律是否相同ꎬ使用水平钻机开展了全尺寸钻头钻进模拟试验ꎮ水平钻机结构如图１０所示ꎬ主要的部件包括水平钻机主体以及随钻测量短节ꎬ其中随钻测量短节用于记录钻图１０㊀全尺寸钻头钻进试验用水平钻机及随钻测量短节Ｆｉｇ １０㊀ＨｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇａｎｄＭＷＤｓｕｂｆｏｒｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｂｉｔｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｓｔ进过程中钻头受力ꎮ试验用的岩石样品与单齿破岩试验相同ꎮ钻进用钻头分别为使用ø１５ ８８㊁ø１９ ０５㊁ø２１ ９５ｍｍ圆齿设计的直径为２１５ ９ｍｍ(８ ５ｉｎ)的４刀翼ＰＤＣ钻头ꎬ每只钻头的冠部曲线等设计参数均相同ꎮ在试验过程中ꎬ设置水平钻机的转速为７５ｒ/ｍｉｎꎬ在每次钻进试验时ꎬ使用随钻测量短节记录钻头上的钻压和钻速数据ꎮ３只钻头的钻进试验结果如图１１所示ꎮ为了比较在相同吃入深度情况下的钻进效率ꎬ需要保证钻头在钻进过程中的吃入深度相同ꎬ由于钻机的转速为７５ｒ/ｍｉｎ保持不变ꎬ所以只要在保证机械钻速相同的条件下对３只钻头的钻压进行对比ꎬ即可得知３只钻头的钻进效率ꎮ机械钻速和吃入深度之间的换算关系为:ＶＲＯＰ＝６０ＶＲＰＭＤ(８)式中:ＶＲＯＰ为机械钻速ꎬｍ/ｈꎻＶＲＰＭ为钻头转速ꎬｒ/ｍｉｎꎻＤ为钻头每转吃入深度ꎬｍ/ｒꎮ通过式(８)可计算出机械钻速为１３ ５ｍ/ｈ时ꎬ符合单齿破岩试验的３ｍｍ吃入深度条件ꎮ由于ＰＤＣ钻头直径相同ꎬ且吃入深度也相同ꎬ所以钻头破岩效果仅受ＰＤＣ切削齿直径的影响ꎮ通过下式计算３只钻头各自的机械比能ꎬ详细数据见表３ꎮＥＭＳ＝２ＭＴＯＢＤＲ２＋ＦＷＯＢπＲ２(９)式中:ＭＴＯＢ为测量得到的钻头扭矩ꎬＮ ｍꎻＤ为钻头每转吃入深度ꎬｍꎻＲ为钻头半径ꎬｍｍꎻＦＷＯＢ为测量得到的钻头钻压ꎬＮꎮ表３ 全尺寸钻头破岩试验结果３１ ２０２３年㊀第５１卷㊀第４期未九森ꎬ等:ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律研究㊀㊀㊀图１１为全尺寸ＰＤＣ钻头钻进试验结果对比ꎮ由图１１可知ꎬ当试验钻头的每转吃入深度接近３ｍｍ时ꎬø１９ ０５ｍｍ的钻头所需的钻进能量为最小ꎬ且所需钻压和产生的反扭矩最小ꎬ符合单齿破岩试验结果显示出的规律ꎮ图１１㊀全尺寸ＰＤＣ钻头钻进试验结果对比图Ｆｉｇ １１㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅＰＤＣｂｉｔｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ４㊀结论及建议(１)不同ＰＤＣ切削齿直径对岩石切削过程的受力影响较大ꎬ且齿直径和固有比能两者之间没有明显规律ꎬ前人的力－接触面积线性关系模型在ＰＤＣ切削齿直径不变情况下比较适用ꎬ反之则不然ꎮ(２)在试验结果中吃入深度相同的情况下ꎬ当ＰＤＣ切削齿直径不大于１５ ８８ｍｍ时ꎬ随着直径变大ꎬ实际测得的切削力相比于切削力－接触面积线性关系模型的预测值要大ꎻ在齿直径为１９ ０５ｍｍ时ꎬ实测值小于预测值ꎻ当齿直径为２１ ９５ｍｍ时ꎬ实测值大于预测值ꎮ(３)单齿破岩试验结果显示ꎬ直径１９ ０５ｍｍ的齿在３ｍｍ的吃入深度条件下切削岩石时ꎬ机械比能值为全局最低ꎬ可获得最理想的切削效果ꎮ在全尺寸钻头破岩试验中ꎬ直径１９ ０５ｍｍ齿的ＰＤＣ钻头在相同机械钻速下ꎬ所需的钻进能量最小ꎮ因此ꎬ当实钻地层岩性为类似于试验用岩石样品性质的硬脆性地层时ꎬ建议选用ø１９ ０５ｍｍ作为主要的ＰＤＣ钻头工作齿ꎬ以便在有限的钻压下取得较高机械钻速ꎮ若钻进其他岩性的地层ꎬ建议进行单齿破岩试验对ＰＤＣ钻头切削齿直径进行优选ꎮ(４)在单齿切削岩石过程中ꎬ岩石中产生的切削应力会影响岩石破坏的形式ꎬ从而导致破碎岩石所需要的切削力呈现出无规律变化ꎮ可通过岩石应力分布状态加以解释ꎬ有待开展深入研究ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀史怀忠ꎬ傅新康ꎬ陈振良ꎬ等.高温高压条件下ＰＤＣ钻头破碎花岗岩试验研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２１ꎬ４９(１２):１－９.ＳＨＩＨＺꎬＦＵＸＫꎬＣＨＥＮＺＬꎬｅｔａｌ.ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｇｒａｎｉｔｅｂｒｏｋｅｎｂｙＰＤＣｂｉｔｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ￣ｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎ￣ｅｒｙꎬ２０２１ꎬ４９(１２):１－９.[２]㊀孟昭ꎬ毛蕴才ꎬ张佳伟ꎬ等.超深层井底应力环境下ＰＤＣ单齿破岩机理研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２０ꎬ４８(５):１－７.ＭＥＮＧＺꎬＭＡＯＹＣꎬＺＨＡＮＧＪＷꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｉｎｇｌｅ￣ｔｏｏｔｈＰＤＣｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｔｕｌｔｒａ￣ｄｅｅｐｂｏｔｔｏｍｈｏｌｅｓｔｒｅｓｓ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎ￣ｅｒｙꎬ２０２０ꎬ４８(５):１－７.[３]㊀张佳伟ꎬ孟昭ꎬ纪国栋ꎬ等.ＰＤＣ钻头破岩效率及稳定性室内试验研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２０ꎬ４８(１２):３５－４３ꎬ５１.ＺＨＡＮＧＪＷꎬＭＥＮＧＺꎬＪＩＧＤꎬｅｔａｌ.Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｘ￣ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉ￣ｔｙｏｆＰＤＣｂｉｔ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２０ꎬ４８(１２):３５－４３ꎬ５１.[４]㊀杨迎新.ＰＤＣ钻头切削力学研究[Ｄ].成都:西南石油学院ꎬ２００３.ＹＡＮＧＹＸ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆＰＤＣｂｉｔｒｏｃｋｃｕｔｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ[Ｄ].Ｃｈｅｎｇｄｕ:ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ２００３.[５]㊀李其州ꎬ张凯ꎬ周琴ꎬ等.切削深度对ＰＤＣ齿超高速破岩机理的影响分析[Ｊ].石油机械ꎬ２０２２ꎬ５０(６):１－８ꎬ１５.ＬＩＱＺꎬＺＨＡＮＧＫꎬＺＨＯＵＱꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｕｔ￣ｔｉｎｇｄｅｐｔｈｏｎｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒａｔｕｌｔｒａ￣ｈｉｇｈｓｐｅｅｄ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２２ꎬ５０(６):１－８ꎬ１５.[６]㊀邓敏凯ꎬ伍开松ꎬ胡伟.ＰＤＣ钻头切削齿破岩仿真与试验分析[Ｊ].石油机械ꎬ２０１４ꎬ４２(１):１０－１３.ＤＥＮＧＭＫꎬＷＵＫＳꎬＨＵＷ.Ｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｓｉｍｕｌａ￣ｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆＰＤＣｂｉｔｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０１４ꎬ４２(１):１０－１３.[７]㊀李田军.ＰＤＣ钻头破碎岩石的力学分析与机理研究[Ｄ].武汉:中国地质大学(武汉)ꎬ２０１２.ＬＩＴＪ.Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｃｈａ￣ｎｉｓｍｏｆＰＤＣｂｉｔｓｄｒｉｌｌｉｎｇｒｏｃｋ[Ｄ].Ｗｕｈａｎ:ＣｈｉｎａＵ￣ｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ(Ｗｕｈａｎ)ꎬ２０１２.[８]㊀ＣＨＥＮＳＬꎬＧＲＯＳＺＧꎬＡＮＤＥＲＬＥＳꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｒｏｃｋ￣ｃｈｉｐｒｅｍｏｖａｌｓａｎｄｃｕｔｔｉｎｇ￣ａｒｅａｓｈａｐｅｓｉｎｐｏｌｙ￣ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ￣ｄｉａｍｏｎｄ￣ｃｏｍｐａｃｔ￣ｂｉｔｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＳＰＥＤｒｉｌｌｉｎｇ＆Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎꎬ２０１５ꎬ３０(４):３３４－３４７.[９]㊀马清明ꎬ王瑞和.ＰＤＣ切削齿破岩受力的试验研究[Ｊ].中国石油大学学报(自然科学版)ꎬ２００６ꎬ３０(２):４５－４７ꎬ５８.４１ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２３年㊀第５１卷㊀第４期ＭＡＱＭꎬＷＡＮＧＲＨ.ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｆｏｒｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｂｒｅａｋｉｎｇｒｏｃｋ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉ￣ｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(ＥｄｉｔｉｏｎｏｆＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)ꎬ２００６ꎬ３０(２):４５－４７ꎬ５８.[１０]㊀ＧＬＯＷＫＡＤＡ.Ｕｓｅｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｃｕｔｔｅｒｄａｔａｉｎｔｈｅａｎａｌｙ￣ｓｉｓｏｆＰＤＣｂｉｔｄｅｓｉｇｎｓ:ｐａｒｔ１－ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａＰＤＣｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｍｏｄｅｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＴｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙꎬ１９８９ꎬ４１(８):７９７－８４９.[１１]㊀ＣＨＥＮＰＪꎬＭＩＳＫＡＳＺꎬＲＥＮＲꎬｅｔａｌ.Ｐｏｒｏｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｃｕｔｔｉｎｇｒｏｃｋｉｎｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１８ꎬ１６９:６２３－６３５.[１２]㊀翟应虎ꎬ蔡镜ꎬ刘希圣.重叠和覆盖条件下ＰＤＣ切削齿破岩规律[Ｊ].石油学报ꎬ１９９４ꎬ１５(３):１１９－１２５.ＺＨＡＩＹＨꎬＣＡＩＪꎬＬＩＵＸＳ.ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｏｆＰＤＣｃｈｉｐｐｉｎｇｂｉｔｓｕｎｄｅｒｏｖｅｒｌａｙａｎｄｃｏｖｅｒ￣ａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｅｉＳｉｎｉｃａꎬ１９９４ꎬ１５(３):１１９－１２５.[１３]㊀谭凯文.ＰＤＣ钻头破岩机理实验研究[Ｄ].北京:中国石油大学(北京)ꎬ２０１７.ＴＡＮＫＷ.ＳｔｕｄｙＯｎＴｈｅＲｏｃｋＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＭｅｃｈａ￣ｎｉｓｍｏｆＰＤＣｂｉｔ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎬ２０１７.[１４]㊀李劲ꎬ尹卓ꎬ刘忠ꎬ等.ＰＤＣ齿破岩力预测模型研究[Ｊ].石油机械ꎬ２０２１ꎬ４９(８):２３－２９ꎬ３８.ＬＩＪꎬＹＩＮＺꎬＬＩＵＺꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｏｃｋｂｒｅａｋ￣ｉｎｇｆｏｒｃｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２１ꎬ４９(８):２３－２９ꎬ３８. [１５]㊀邹德永ꎬ曹继飞ꎬ袁军ꎬ等.硬地层ＰＤＣ钻头切削齿尺寸及后倾角优化设计[Ｊ].石油钻探技术ꎬ２０１１ꎬ３９(６):９１－９４.ＺＯＵＤＹꎬＣＡＯＪＦꎬＹＵＡＮＪꎬｅｔａｌ.ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｃｕｔｔｅｒｓｉｚｅａｎｄｂａｃｋｒａｋｅｆｏｒＰＤＣｂｉｔｉｎｈａｒｄｆｏｒｍａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＤｒｉｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓꎬ２０１１ꎬ３９(６):９１－９４.[１６]㊀陈多礼.ＰＤＣ齿切削力数值分析与建模[Ｄ].成都:西南石油大学ꎬ２０１４.ＣＨＥＮＤＬ.ＮｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ[Ｄ].Ｃｈｅｎｇｄｕ:ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏ￣ｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１４.[１７]㊀ＳＨＡＯＦＹꎬＬＩＵＷꎬＧＡＯＤＬ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｈａｍ￣ｆｅｒａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２１ꎬ２０５:１０８８８７.[１８]㊀ＤＥＴＯＵＲＮＡＹＥꎬＤＥＦＯＵＲＮＹＰ.Ａｐｈｅｎｏｍｅｎｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｄｒａｇｂｉｔｓ[Ｊ].Ｉｎｔｅｒｎａ￣ｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭｉｎｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｓ＆ＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓＡｂｓｔｒａｃｔｓꎬ１９９２ꎬ２９(１):１３－２３. [１９]㊀王家骏ꎬ邹德永ꎬ杨光ꎬ等.ＰＤＣ与岩石相作用模型[Ｊ].中国石油大学学报(自然科学版)ꎬ２０１４ꎬ３８(４):１０４－１０９.ＷＡＮＧＪＪꎬＺＯＵＤＹꎬＹＡＮＧＧꎬｅｔａｌ.ＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＰＤＣｃｕｔｔｅｒａｎｄｒｏｃｋ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(ＥｄｉｔｉｏｎｏｆＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)ꎬ２０１４ꎬ３８(４):１０４－１０９.[２０]㊀邹德永ꎬ蔡环.布齿参数对ＰＤＣ钻头破岩效率影响的试验[Ｊ].中国石油大学学报(自然科学版)ꎬ２００９ꎬ３３(５):７６－７９.ＺＯＵＤＹꎬＣＡＩＨ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｃｕｔｔｅｒｐａ￣ｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＰＤＣｂｉｔｏｎｒａｔｅｏｆｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｊｏｕｒ￣ｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(ＥｄｉｔｉｏｎｏｆＮａｔｕ￣ｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)ꎬ２００９ꎬ３３(５):７６－７９.[２１]㊀王镇全ꎬ周悦辉.ＰＤＣ钻头切削齿切削角度对破岩效果影响规律的研究[Ｊ].煤矿机械ꎬ２００９ꎬ３０(８):４９－５１.ＷＡＮＧＺＱꎬＺＨＯＵＹＨ.Ｓｔｕｄｙｏｎｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｒｅｇ￣ｕｌａｔｉｏｎｉｎｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｃｕｔｔｉｎｇａｎｇｌｅｏｆＰＤＣｂｉｔ[Ｊ].ＣｏａｌＭｉｎｅＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２００９ꎬ３０(８):４９－５１. [２２]㊀ＲＡＪＡＢＯＶＶꎬＭＩＳＫＡＳꎬＭＯＲＴＩＭＥＲＬꎬｅｔａｌ.ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｂａｃｋｒａｋｅａｎｄｓｉｄｅｒａｋｅａｎｇｌｅｓｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｏｆｓｉｎｇｌｅＰＤＣｃｕｔｔｅｒｓｗｉｔｈｓｅｌｅｃｔｅｄｒｏｃｋｓａｔｖａｒｙｉｎｇｄｅｐｔｈｏｆｃｕｔｓａｎｄｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓ[Ｃ]ʊＩＡＤＣ/ＳＰＥＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＥｘｈｉｂｉｔｉｏｎ.ＳａｎＤｉｅｇｏꎬＣａｌｉｆｏｒｎｉａꎬＵＳＡ:ＩＡＤＣ/ＳＰＥꎬ２０１２:ＳＰＥ１５１４０６－ＭＳ.[２３]㊀ＧＨＯＳＨＯＵＮＩＭꎬＲＩＣＨＡＲＤＴ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｂａｃｋｒａｋｅａｎｇｌｅａｎｄｇｒｏｏｖｅｇｅｏｍｅｔｒｙｉｎｒｏｃｋｃｕｔｔｉｎｇ[Ｃ]ʊＩＳＲＭＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍ－５ｔｈＡｓｉａｎＲｏｃｋＭｅ￣ｃｈａｎｉｃｓＳｙｍｐｏｓｉｕｍ.ＴｅｈｒａｎꎬＩｒａｎ:ＩＳＲＭꎬ２００８:ＩＳＲＭ－ＡＲＭＳ５－２００８－０２７.[２４]㊀ＳＨＡＯＦＹꎬＬＩＵＷꎬＧＡＯＤＬꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｒｏｃｋ￣ｂｒｅａｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｘｅ￣ｓｈａｐｅｄＰＤＣｃｕｔｔｅｒ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２１ꎬ２０５:１０８９２２.[２５]㊀ＬＹＯＮＳＮꎬＩＺＢＩＮＳＫＩＫꎬＰＡＵＬＩＡꎬｅｔａｌ.ＦｏｏｔａｇｅｉｎＳＴＡＣＫｌａｔｅｒａｌｏｆＯｋｌａｈｏｍａｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１８５％ｔｈｒｏｕｇｈｎｅｗｎｏｎ￣ｐｌａｎａｒＰＤＣｃｕｔｔｅｒｇｅｏｍｅｔｒｙｄｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ[Ｃ]ʊＩＡＤＣ/ＳＰＥＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＥｘｈｉｂｉｔｉｏｎ.ＦｏｒｔＷｏｒｔｈꎬＴｅｘａｓꎬＵＳＡ:ＩＡＤＣ/ＳＰＥꎬ２０１８:ＳＰＥ１８９６３８－ＭＳ.㊀㊀第一作者简介:未九森ꎬ生于１９９６年ꎬ现为在读博士研究生ꎬ研究方向为ＰＤＣ钻头切削力学ꎮ地址:(１０２２４９)北京市昌平区ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｊｓ＿ｗｉｌ＠ｑｑ ｃｏｍꎮ通信作者:高德利ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｇａｏｄｅｌｉ＿ｔｅａｍ＠１２６ ｃｏｍꎮ㊀收稿日期:２０２２－１０－２２(本文编辑㊀刘㊀锋)５１２０２３年㊀第５１卷㊀第４期未九森ꎬ等:ＰＤＣ切削齿直径对切削力的影响规律研究㊀㊀㊀。
中国石油大学(北京)申报高级专业技术职务任职资格基本简
3.2006-2008年参加国家自然科学基金面上项目“提升管进料段内气液固三相流动特性研究”（20576076），已结题
作为第一发明人授权的国际发明专利项，国家发明专利项，国家实用新型专利项：
（2）校级一般教改项目：“过程装备与控制工程专业综合课程设计的教学改革与配套教材建设”，排名第六
主持国家自然科学基金项目1项（主持国家社会科学基金项目0项），主持省部级以上基金项目0项：
1.2008年-2010年主持完成国家自然科学基金面上项目“不互溶两相流体在纤维膜微尺度流道内的流动、传质特性及其放大规律”（20776155），已结题；
5.担任本科生导师
6.指导年轻教师
7.给本科生作讲座
8.指导学生课外科技活动
9.工会活动
10.其他与学科建设、实验室建设、人才培养等相关工作
1.2011- 任过程装备与控制工程系教学系主任，本科专业负责人；
2.2008-2010 任化工学院工会委员；
3. 2008-2010 任本科生导师，指导学生27名；
(4)范怡平,卢春喜,高金森,徐春明,时铭显,“气/液-固两相流中的粒子速度”,化工学报(EI), 61张海光,范怡平,李汝新,卢春喜,“纤维膜萃取分离器内两相流动、传质特性的研究——进料顺序的影响”,高校化学工程学报, 24(6),2010
(2)张海光,范怡平,李汝新,卢春喜,“纤维膜萃取分离器内两相流动、传质特性的研究——液体黏度的影响”,高校化学工程学报, 24(5),2010
中国石油大学（北京）申报高级专业技术职务任职资格基本简况表（申报教师及自然科学研究系列）
推荐单位（盖章）：申报专业技术职务：副教授填表日期：2011年5月31日
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科研与设备处2007年年鉴2007年科研与设备处在校党委、校行政的统一领导下，在各院系、二级部门的支持、配合下，圆满地完成了年初计划的各项任务，取得一系列成绩：“油气资源与探测”国家重点实验室获得国家科技部正式批准；两项科研成果获得国家科技进步奖二等奖；资信学院王尚旭教授作为首席科学家的第四个973项目“非均质油气藏地球物理探测的基础研究”正式立项；全年科研经费突破3亿元。
一．科研项目与科研经费（一）项目签订情况2007年度签订合同总数664项，合同总额3.9052亿，比2006年增加0.6152亿。
1、纵向项目共签订合同（或任务书、计划书等）156项，合同总额1.5222亿。
其中国家级项目59项，教育部项目11项，北京市8项，集团公司37项，股份公司24项，中石化7项，中海油2项，商务部及其他省部级17项。
2、横向项目共签订技术合同429项，合同总额1.9020亿。
其中中石油企业197项，合同金额0.9575万，中石化企业69项，合同金额0.2714万，中海油项目31项，合同金额0.2318万。
3、到校经费截止到12月26日，总计到位各类科研经费3.08亿。
（二）项目落实情况1、973项目2007年度我校牵头组织申报973项目2项，其中以王尚旭教授为首席科学家的“非均质油气藏地球物理探测的基础研究”获得批准，该“973”项目针对非均质油气藏地球物理成像、油气储层预测和流体识别三大技术难题，将建立基于“横向非均质模型”的油气藏地球物理探测理论，催生以“精细成像”为核心的新一代地球物理技术，显著提高我国地球物理探测技术的自主创新能力。
2、863项目申报各类专题课题32项，其中5项被批准为2007年项目，3项被批准为2008年项目。
8个项目中，4项属于资源与环境领域，3项属于海洋技术领域，1项属于先进能源领域。
3、国家自然科学基金共申报122项，申报项目数创历史新高。
批准25项，其中面上项目24项，高金森教授获得“杰出青年科学基金”项目，成为我校第5个杰出青年基金获得者。
4、教育部项目我校2007年申报的教育部各类项目基本都获得批准，包括1项教育部科学技术研究重大项目、2项重点项目、1项资金培育项目、4个新世纪优秀人才支持计划等。
5、集团公司项目2007年批准石油科技中青年创新基金项目11项（居所有申报单位之首），国际合作项目1项，应用基础研究项目7项，签订软科学项目9项，与集团公司合同总额达2397万。
（三）重大项目管理情况1、973项目2007年11月24日至26日，由我校牵头的国家重点基础研究（“973”）项目“中国西部典型叠合盆地油气成藏机制与分布规律”课题中期评估暨项目中期总结会议在北京召开。
8个课题负责人分别从课题研究工作的主要进展、面临的问题、下一步工作目标等方面做了课题的研究工作报告。
各课题工作进展和任务完成方面均取得了可喜的成果。
该项目针对“复杂圈闭成因机制”和“油气藏形成分布”两个层次的科学问题开展了八个方面的工作研究。
初步揭示了前陆盆地复杂构造圈闭和台盆区岩性地层圈闭的成因机制和预测方法。
研究成果为塔里木盆地库车凹陷大北3大气田的发现和评价提供了理论和技术支撑，展现出一个万亿立方米的天然气勘探远景区。
通过研究塔里木盆地和准噶尔盆地七套烃源岩的形成演化特征及各时期的有效烃源岩灶的运移演化规律，为进一步评价它们的有效性奠定了地质地化基础。
发现多期成藏和多期调整改造是叠合盆地油气地质的基本特征。
并通过地质与地球物理分析相结合的方法，剖析了叠合盆地复杂油气藏的地质地球物理特征，初步建立了高部位构造油气藏和深层薄互层油气藏的地质模型、物理实验模型和数学反演模型。
它们为进一步探索和研发复杂油气藏地球物理预测方法和软件奠定了工作基础。
研究成果既有理论价值，还对塔里木和准噶尔盆地的实际勘探开发具有一定的指导意义。
经过评估，专家组一致认为各课题圆满完成了前两年的研究任务，研究成果也为后三年继续开展研究打下了良好的基础。
同时专家组对各课题从工作状态和研究前景两个方面，进行了综合的评价，对各课题的调整提出了建设性的建议。
2、校企联合重大项目的跟踪管理（1）渤海大项目“渤海湾地区油气形成富集与分布预测”：由原石油部部长王涛及庞雄奇教授牵头的中国石油大学（北京）与中海油天津分公司合作项目《渤海湾地区油气形成富集与分布预测》项目，经过一年多的研究， 10月23日—24日进行了2007年度研究成果检查会。
中海油天津分公司总经理陈壁及公司其他部门领导和专家参加了检查会，5个课题负责人分别汇报了一年来的研究进展及今后的工作计划，5个课题基本完成了年度工作计划。
（2）西指大项目“准噶尔盆地构造演化沉积储层与油气成藏和分布”：课题及项目通过验收，（3）新疆大项目“准噶尔盆地西北缘克百地区精细勘探研究”：由朱筱敏教授负责、资源与信息学院承担的“准噶尔盆地西北缘克百地区精细勘探研究”项目，在我处的组织下，于11月16－18日对13个专题进行了验收，验收会聘请了中国石油天然气集团公司原科技局局长傅诚德教授为评审委员会主任，新疆油田勘探开发研究院薛新克总地质师为评委副主任等共11位专家组成评审委员会，经过实物工作量的验收及研究成果汇报程序，最终13个课题全部通过验收。
项目从基础地质、油气成藏和勘探目标评价三个方面进行精细研究，为新疆油田近3年来在准噶尔盆地西北缘地区发现石油探明、控制储量5.2亿吨提供了重要的技术支持，本项目将于2008年1月进行总项目验收。
（四）技术市场管理已登记合同近300项，基本做到返回的合同立即去北京市技术市场登记认定，为即将正式实施的营业税的征收工作打下了良好的工作基础。
（五）成果归档管理全年已经完成各类科研项目数量406项。
今年加强了完成项目成果归档工作的力度。
对于已经完成的项目，不厌其烦地敦促项目负责人尽快完成成果归档，到目前为止，已经归档的项目达318项，比2006年全年归档项目数多三分之一。
二、科研成果1、报奖和获奖经过全年多方渠道的筛选和申报，2007年我校共荣获省部级以上各类奖励19 项；其中，获得国家级二等奖项 2项，获得省部级各类奖励 17项，包括获得教育部的3项，中国石油和化学工业协会的7项，中石油集团公司的1项，北京市4项，中石化2项。
郝芳教授成果“深层油气成藏机理与分布预测”获得教育部2007年十大科技进展。
高金森教授获“何梁何利基金青年创新奖”称号，并获得2007年国家杰出青年基金资助。
2、专利申请和管理2007年筛选、组织的专利申报数量80项，获得国内专利受理57项，其中发明47项，实用新型 11项，发明仍然占总量的81 %，与去年持平。
2007年获得授权专利42项，其中发明专利24项，占授权总量60%。
2007年是我校作为北京市试点先进单位，同时也成为CNPC集团公司的甲类专利开放试点单位，获得中石油集团公司全国首家开放代理市场的“特许权”。
2007年我校筛选、确定甲类专利的代理机构，促成了中石油集团公司、我校、代理机构三方的共同认可的合作关系，并制定了具体合作措施，并以化工学院为侧重点，将甲类专利试点政策落实到日常的专利组织申报过程中。
2007年CNPC 甲类专利有了大踏步的前进，并达到1997年以来的最好水平，甲类专利的申请总量为15项，约占我校全年申请总量的1/3，其中高含金的甲类发明专利13项，占到甲类专利申请总量的86.7%的优势比例。
3、论文发表2007年共发表统计源期刊发表论文903篇；三大检索被收录论文 368 篇，其中SCIE 为127篇，EI核心板为196篇，ISTP为45篇。
其中发表在国外期刊的论文有119篇。
4、学术活动2007年我校共主办或承办国际、国内等大型学术交流活动共计12次，包括国际学术活动5项，国内学术活动7项。
其中资信学院2项，石工学院4项，工商管理学院4项，化工学院1项，图书馆1项。
共出席人数达2000人次，交流论文400余篇。
2007年中国石油大学（北京）组织校内学术交流报告90余次。
派遣出国科技交流人员21人次，接受国外学者来校进行科技合作17人次。
5、出版书籍2007年我校教师出版的各类书籍达36部，其中科技类23部，人文社科类13部。
2007年4月承担校学术专著基金管理办公室职能，组织我校首届“中国石油大学（北京）学术专著出版基金”的资助申请。
7月13日我校学术委员对15项通过初评的申请项目进行了评审，共有9项专著通过学校审查并获得“2007年度学术专著出版基金”的资助，它们是：1、《低渗透砂岩储层裂缝的形成与分布》曾联波（资信）科学出版2、《自振空化射流理论与应用》李根生（石工）华东出版3、《气体水合物》陈光进（化工）化工出版4、《石油工程岩石力学》陈勉（石工）科学出版5、《催化裂化装置动态机理建模与控制系统设计分析》罗雄麟（机电）科学出版6、《石油乳状液》李明远（采收率）科学出版7、《济阳坳陷古近系碎屑岩储层成因和成岩演化》朱筱敏（资信）科学出版8、《英汉文化词语研究》戴卫平（外语）科学出版9、《清末民初犯罪作业研究》高艳（人文）社科出版以上9项中，李根生和陈光进的专著按照作者的预先约定，由华东、化工两家出版社出版；高艳的专著经科学出版社初步审查后，推荐到社科出版社，其他六部专著均统一在科学出版社出版。
以上所有专著均统一封面设计、统一装祯版式，统一附《总序》出版发行。
三．科研基地建设与管理2007年，我校实验室的建设和管理工作，取得了较大的成绩。
“油气资源与探测”国家重点实验室和“气体能源教育部工程中心”进入了建设阶段；与其他部门共同合作完成了资产清查和党建评估，并且取得优异评价。
“地球探测与信息技术实验室”和“城市油气输配技术重点实验室”顺利通过北京市重点实验室中期评估。
正在开展的申报工作有，总公司科技平台上游部分与中石油、中海油合作的4个国家工程实验室。
1、“油气资源与探测”国家重点实验室获得国家科技部正式批准，并通过了建设计划论证；2007年10月18日，科技部基础研究司组织相关领域的9名专家组成专家组在我校召开了油气资源与探测国家重点实验室建设计划可行性论证会议。
专家组一致认为实验室围绕制约我国油气勘探的重大理论和技术难题开展研究，研究方向的设置符合油气资源与探测的发展趋势和国家需求；实验室设置的各研究单元及其研究梯队符合该实验室发展需要；稳定和吸引优秀高水平人才措施具体可行；实验室现有仪器设备、科研用房和配套设施等科研条件优良；实验室运行管理机制和规章制度规范。
2、“气态能源教育部工程研究中心”获得教育部的批准；2007年7月14日，教育部科技司召开专家组论证会，对我校的气体能源开发与利用教育部工程研究中心进行了论证，专家们一致认为该实验室围绕制约我国气体能源开发与利用的重大理论和技术难题开展研究，研究方向的设置符合气体能源的发展趋势和国家需求；随着经济社会的快速发展，气体能源的需求量急剧增长，促进气体能源高效开发与利用，具有极为重要的政治和经济意义。