自激式涡流控制水力振荡器研制与应用

TE921+.2; 自激式涡流控制水力振荡器具有无易损件、制造成本低和压降小的优点,可减小钻进过程中的摩阻,降低压差卡钻的可能性,改善钻压传递效果,提高机械钻速.为了解决大位移井、长水平段水平井钻井过程中的高摩阻问题,研制了自激式涡流控制水力振荡器.该振荡器由稳态射流元件和涡流可变液阻区2部分组成,主要利用射流的附壁效应和特定的流道形式产生周期性涡流,以产生轴向振荡.采用二维平面模型,基于计算流体动力学方法,采用数值模拟方法,分析了自激式涡流控制水力振荡器内部的流动状态和其性能参数与入口流量的关系.数值模拟结果表明,自激式涡流控制水力振荡器的主要性能参数压力脉动幅值与入口流量呈平方关系,压力脉...

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Published in:石油钻探技术 2019, Vol.47 (5), p.74-79
Main Authors: 聂云飞, 朱渊, 范萧, 赵传伟, 张辉
Format: Article
Language:Chinese
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container_title 石油钻探技术
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creator 聂云飞
朱渊
范萧
赵传伟
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description TE921+.2; 自激式涡流控制水力振荡器具有无易损件、制造成本低和压降小的优点,可减小钻进过程中的摩阻,降低压差卡钻的可能性,改善钻压传递效果,提高机械钻速.为了解决大位移井、长水平段水平井钻井过程中的高摩阻问题,研制了自激式涡流控制水力振荡器.该振荡器由稳态射流元件和涡流可变液阻区2部分组成,主要利用射流的附壁效应和特定的流道形式产生周期性涡流,以产生轴向振荡.采用二维平面模型,基于计算流体动力学方法,采用数值模拟方法,分析了自激式涡流控制水力振荡器内部的流动状态和其性能参数与入口流量的关系.数值模拟结果表明,自激式涡流控制水力振荡器的主要性能参数压力脉动幅值与入口流量呈平方关系,压力脉动频率与入口流量呈线性关系.现场应用表明,自激式涡流控制水力振荡器不仅能显著提高机械钻速,而且不会对随钻测量工具产生影响,具有结构简单、功能可靠和工作特性优良的特点.
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