水力脉冲射流旋流流场数值模拟

摘要：

为研究水力脉冲射流流场内旋流流场的变化特性，通过建立井底边界条件下单喷嘴脉冲射流冲击流场物理模型，对脉冲射流旋流流场进行了数值模拟研究。结果表明，非稳态旋流是脉冲射流流场的一个显著特征，对脉冲射流钻井提速起到重要作用，旋流速度和范围具有周期性变化且不随脉冲频率发生改变；在单周期内，旋流强度与脉冲射流速度变化具有一致性，旋流影响范围由前期的快速扩大到后期的缓慢扩大，一直保持增大趋势；旋流作用强于射流动能是脉冲射流产生局部脉动负压的主要原因，有利于降低压持效应；旋流流场改变钻头表面的压力分布，有利于提高钻头清洗效果。研究结果对指导脉冲射流提速技术具有一定的参考价值。

关键词：脉冲射流、旋流、流场、围压、数值模拟

分类号：TE242(钻井工程)

资助基金：国家自然基金创新群体项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”编号51221003；国家自然科学基金重大国际地区合作项目编号51210006。

在线出版日期：2015-11-25（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：17-21