转速对轴流式PDC钻头井底流场影响

摘要：

PDC钻头在钻进深井过程中,由于钻井液上返速度慢及井底压力大,使得井底岩屑难以上返,从而堆积在井底形成泥包,对钻进效率产生极大影响.为了提升钻进效率,基于轴流泵原理,在PDC钻头保径向上10 mm处设计了轴流泵叶片.该叶片随钻头旋转,给予井底流体向上升力,增加井底钻井液上返速度,降低井底压力.使用Fluent DPM模型对轴流式PDC钻头的井底流场进行数值模拟分析,结果为:随着钻头转速增加,①井底射流区、漫流区和上返区钻井液流速增加,出口区域流速也增加;②井底压力逐渐减小,刀翼切削处压力逐渐增大,钻头在井底的切向力变化较弱;③井底颗粒质量浓度、保径区域颗粒质量浓度和上返区域颗粒质量浓度逐渐降低.

关键词：轴流式PDC钻头、转速、井底压力、流速

所属期刊栏目：52

分类号：TE921.102(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目2019B-4009

在线出版日期：2023-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1-11