牙轮-PDC复合钻头井底流场CFD模拟研究

摘要：

牙轮-PDC复合钻头是对硬地层采用碾压与刮切相结合破岩的一种新型钻头,随着其结构形式及破岩方法的改变,需要对其井底流场进行研究并提出新的水力结构设计.运用计算流体动力学理论,采用标准κ-ε模型以及封闭N-S湍流方程对某型复合钻头的井底流场进行了数值模拟计算,并分析了井底压力及流速、PDC刀翼齿面和牙轮体表面流速.研究结果表明,复合钻头设计原型的水力结构存在一定缺陷,可通过合理设计钻头体中心位置结构、调整中心喷嘴射流角度以及调整2个边喷嘴的设计来加以改进.

关键词：复合钻头、井底流场、中心喷嘴、边喷嘴、水力结构、CFD、数值模拟

所属期刊栏目：41

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油天然气集团公司"十二五"科技项目"复合钻头破岩新技术"2011A-4201

在线出版日期：2013-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：6-9