自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头流场数值模拟

摘要：

为了解决超短半径径向水平井水力钻头破岩效率低的问题,将膛线引入水力学中,利用膛线的螺旋切割产生直旋混合射流,同时根据磨料射流高效破碎靶件的特点,利用岩屑产生磨料射流的优势,设计了A、B2种结构的自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头,并利用数值模拟方法分析了钻头的流场分布规律.分析结果表明,钻头的螺旋切槽能够形成旋转射流,磨料漏斗均能吸入岩屑形成磨料射流;钻头的扩展段和井底两侧均能产生涡漩,该涡漩可以促进岩屑翻滚,进而提高清岩效果,轴向速度分布规律与常规喷嘴圆形射流规律相似;自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头设计时应优选A型.

关键词：磨料射流、直旋混合射流、径向水平井、膛线、钻头设计、数值模拟、漫流速度

所属期刊栏目：43

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发-复杂结构井钻井配套技术”2011ZX05022002;中国石油大学北京科研基金项目“微小井眼钻井井眼净化能力研究”2462013BJRC002

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：27-33