钻孔作业中反向扩孔气动冲击器尾气携岩特性

摘要：

建立了由反向扩孔气动冲击器排气孔到后封头的排屑流场,运用计算流体力学理论和FLUENT仿真软件研究了冲击器工作过程中尾气的携岩特性.基于冲击器的结构和工作原理,对气固两相排屑流场进行了数值仿真模拟,进而得到流场的气相特性以及岩屑颗粒运动轨迹和浓度分布规律.结果表明:冲击器排气孔尾气进入排屑流场后流速降低,流场压力由入口到出口逐渐降低;岩屑颗粒向流场底部聚集,颗粒平均浓度沿着远离入口方向变化不大,最大浓度沿着远离入口方向逐渐下降,最终趋于平稳.分析了钻进速度和尾气流量对携岩特性的影响,结果表明:随着钻进速度的增加尾气携岩能力下降,额定工作压力0.8 MPa时钻进速度应小于12.6 m/h;随着尾气质量流量的增加携岩能力提高,施工时应该在保证冲击器工作性能的情况下适当增加尾气质量流量.

关键词：气体钻井、反向扩孔、气动冲击器、排屑流场模型、携岩特性、气固两相流、数值模拟

所属期刊栏目：43

分类号：TH47(气体压缩与输送机械)

资助基金：国家自然科学基金51375499

在线出版日期：2016-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：121-126