PDC钻头水力结构优化设计研究

摘要：

在PDC钻头工作过程中,钻井液对钻头体表面的冲洗、冷却和润滑是保证钻头正常工作的一个非常重要的条件.对PDC钻头而言,水力结构(主要是中心水眼和冠部水道)设计的重要性尤其突出.以前,对钻头水力系统研究只能通过实验的方法进行,研究周期长、成本高、结构调整不方便,而数值模拟的方法在几年前还不成熟,甚至静态的复杂结构流场问题基本无法解决.为此,在提出PDC钻头水力结构优化设计原则的基础上,对PDC钻头的三维流场进行了数值模拟.模拟中考虑了钻头的喷嘴布置位置、直径、数量以及切削齿对流场的影响.计算结果表明,原设计在喷嘴布置位置和喷射角度上存在不足,以此为基础进行了水力结构的优化设计.文中的研究成果成功地应用在新型钻头水力结构的设计中,研究方法为PDC钻头水力结构优化分析奠定了理论基础.

关键词：钻井、PDC钻头、计算流体动力学、数值模拟、优化设计

所属期刊栏目：26

分类号：TE2(钻井工程)

资助基金：四川省重点实验基金省室007

在线出版日期：2006-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：60-61,67