径向水平井多孔自旋射流喷嘴设计及应用

摘要：

为了解决目前常规射流喷嘴无法同时实现钻大孔和钻深孔的问题,设计了一种结构简单的多孔自旋射流喷嘴,并利用SIMPLEC算法对其流场进行数值模拟计算,分析了喷嘴的外流场特性,通过室内破岩实验研究了喷嘴的破岩机理,优选了喷嘴的结构参数.结果表明:多孔自旋射流喷嘴的无因次冲击区面积随定位圆半径的增大而增大,随倾斜角的增大而减小,随切向角的增大呈现出先增大后减小的规律.在倾斜角一定的条件下,切向角为16°时,无因次冲击区面积达最大值;在切向角一定的条件下,倾斜角为6°时,射流在冲击壁面形成较大的冲击区和速度较高的漫流区.定位圆半径4 mm、倾斜角6°、切向角16°的多孔自旋射流喷嘴可实现钻大直径深孔的目标,并取得了较好的现场应用效果,可作为一种新型高效的径向水平井射流喷嘴进行推广应用.

关键词：径向水平井、多孔自旋射流喷嘴、喷嘴设计、SIMPLEC算法、破岩实验、现场应用

所属期刊栏目：25

分类号：TE921+.1(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划项目“超临界二氧化碳破岩及井筒控制理论”2010CB226703

在线出版日期：2018-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：244-248