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：空氣鉆井技術是以空氣作為循環介質的欠平衡鉆井技術，其鉆頭的破巖形式與常規泥漿鉆井有很大的區別。
在巖石力學和彈塑性力學的基礎上，考慮巖石材料的各項異性、地層傾角、鉆頭與巖石間摩擦因數等影響因素，
采用有限元方法建立空氣鉆井中全尺寸PDC 鉆頭動態破巖的非線性動力學三維模型。通過對空氣鉆井中巖石的破
壞機制和鉆頭動態破巖過程的研究以及對破巖后形成井眼、井壁和井底巖石應力應變的分析。結果表明：井底巖
石受到較大拉應力的作用，使得空氣鉆井中破巖速度更快；干燥空氣鉆成的井眼井壁穩定性較好，但是一旦發生
井壁不穩定性，井壁巖石將成塊掉落。最后通過對鉆頭上隨時間變化的位移分析，得到鉆進各向異性地層巖石的
井斜和方位的變化規律。本模型為空氣鉆井的破巖機制、井斜變化規律以及井壁穩定性研究提供一種新的方法，
為鉆頭和鉆具設備的研制、優化設計提供理論依據。