旋转喷头射流工具水力参数优化及结构参数优选

摘要：

旋转喷头射流工具能产生高速射流,并且在射流反冲力作用下推动喷头旋转,形成复杂的旋转射流,可实现油管和套管高效清洗.以7000?m井深条件下?73?mm油管为例,设计了与?44.5?mm连续管配套的?54?mm系列旋转喷头射流工具,开展了旋转喷头射流工具水力参数优化,并利用计算流体力学方法对工具结构参数进行优选.研究表明:当排量为270?L/min时旋转喷头射流工具的射流速度约为170?m/s,系统总压耗约为42?MPa,可以满足清洗要求;随着侧向喷嘴偏移半径增加,侧向喷嘴产生的反冲击力矩近似线性增加,其对壁面冲击压力先降低后升高;随着倾斜角度的增加,倾斜喷嘴对油管内壁冲击压力增加;转速在60～360?r/min内,倾斜喷嘴对壁面冲击压力变化不大;最优的结构参数组合为侧向喷嘴偏移半径12?mm、倾斜喷嘴倾斜角度75°、前倾喷嘴角度15°.该研究可为旋转喷头射流工具现场施工和参数优化提供指导.

关键词：旋转喷头射流工具、喷嘴、射流流场、水力参数、结构参数

所属期刊栏目：44

分类号：TE252(钻井工程)

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200?℃/105?MPa;2020B-4018

在线出版日期：2022-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：366-375