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龙图腾网恭喜东北大学;长春黄金研究院有限公司申请的专利一种PDC钻头与岩石之间多种相互作用的测定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119738247B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510250817.2，技术领域涉及：G01N3/00；该发明授权一种PDC钻头与岩石之间多种相互作用的测定方法是由于庆磊;王宇恒;侯俊;杨学瑞;蒲江涌;贾淯斐;万虎虎设计研发完成，并于2025-03-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种PDC钻头与岩石之间多种相互作用的测定方法在说明书摘要公布了：本发明属于岩石物理力学性能测试领域，提出PDC钻头与岩石之间多种相互作用的测定方法，包括进行不同钻进设置下的钻进实验得到钻进数据；基于钻头与岩石之间的切削、摩擦和压入过程，建立钻头‑岩石相互作用力学模型；基于钻头‑岩石相互作用力学模型对钻进数据进行处理，得到不同钻进设置的钻头的切削深度d、钻头单位长度上的法向力w和钻头单位长度上的切向力t，绘制d‑w图、d‑t图和t‑w图并线性拟合；基于钻头‑岩石相互作用力学模型解译每个拟合曲线的截距和斜率，得到PDC钻头与岩石之间多种相互作用的参数。本发明考虑压入力这一特征，更加接近真实的钻头钻入岩石的过程。

本发明授权一种PDC钻头与岩石之间多种相互作用的测定方法在权利要求书中公布了：1.一种PDC钻头与岩石之间多种相互作用的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.进行不同钻进设置下的钻进实验，得到不同钻进设置下钻进数据；S2.基于钻头与岩石之间的切削、摩擦和压入过程，建立钻头-岩石相互作用力学模型；S3.基于步骤S2得到的所述钻头-岩石相互作用力学模型对步骤S1中得到的钻进数据进行处理，得到不同钻进设置下的钻头的切削深度d、钻头单位长度上的法向力w和钻头单位长度上的切向力t，并将所述钻头的切削深度d、钻头单位长度上的法向力w和钻头单位长度上的切向力t绘制在d-w图，d-t图和t-w图中，绘制完成后分别对所述d-w图，d-t图和t-w图中的数据进行线性拟合，分别获得每个拟合曲线的截距和斜率；S4.基于步骤S2得到的所述钻头-岩石相互作用力学模型解译步骤S3中得到每个拟合曲线的截距和斜率，得到PDC钻头与岩石之间多种相互作用的参数；所述步骤S1中，所述钻进数据包括钻头的推力、钻头的半径、钻头的扭矩、钻头的钻速和钻头的转速；所述步骤S2中，所述钻头与岩石之间的切削、摩擦和压入过程包括第I阶段和第II阶段；所述第I阶段中，所述钻头单位长度上的法向力w小于临界接触力，所述第I阶段中钻头单位长度上的法向力w与钻头单位长度上的切向力t的关系如公式（1）所示： （1）其中，表示钻头底部与岩石之间的摩擦角，表示钻头底部与岩石之间的摩擦系数；所述第II阶段为有效钻进过程，所述第II阶段中，所述钻头单位长度上的法向力w大于临界接触力，岩石的径向裂缝开始产生，岩屑与完整岩石之间产生沿线性路径传播的裂隙，钻头与岩石表面的摩擦力达到最大值，钻头与岩石表面的接触力等于压入力与临界接触力之和，所述第II阶段中所述钻头单位长度上的法向力w与钻头的切削深度d的关系如公式（2）所示： （2）其中，表示增加单位切削深度所需的接触力，用于表征岩石的可钻性，表示切削面上法向切削力与切向切削力的比值，表示岩石的比能，用于表征切削破碎岩石的难度，表示临界接触力，用于表征钻头穿透岩石表面的难易程度，所述第II阶段中所述钻头单位长度上的切向力t与钻头的切削深度d的关系如公式（3）所示： （3）所述第II阶段中所述钻头单位长度上的法向力w与钻头单位长度上的切向力t的关系如公式（4）所示： （4）其中，表示有效钻进过程的阻力系数，如公式（5）所示： （5）所述钻头单位长度上的法向力w，如公式（6）所示： （6）其中，表示钻头的推力，表示钻头的半径，所述钻头单位长度上的切向力t，如公式（7）所示： （7）其中，表示钻头的扭矩，所述钻头的切削深度d，如公式（8）所示： （8）其中，表示钻头的钻速，表示钻头的转速。

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