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脉冲射流式液动冲击工具的研制及现场应用 被引量：10
1
作者 李玮 李世昌 +3 位作者 闫立鹏 秦东 孙士慧 赵欢 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期87-93,共7页
目前,对于水力脉冲射流的研究主要集中在脉冲流场及其作用效果等方面,而在液动冲击与脉冲射流协同破岩方面则还是空白。为此,基于脉冲射流相关理论,将液动冲击提速与脉冲射流协同破岩有效结合起来,分析其工作原理与实现条件,研制了脉冲... 目前,对于水力脉冲射流的研究主要集中在脉冲流场及其作用效果等方面,而在液动冲击与脉冲射流协同破岩方面则还是空白。为此,基于脉冲射流相关理论,将液动冲击提速与脉冲射流协同破岩有效结合起来,分析其工作原理与实现条件,研制了脉冲射流式液动冲击钻井工具,并通过室内试验和现场实验验证了该工具的破岩能力。结果表明:(1)冲击体质量小于60 kg时,该工具能够运行;(2)液动冲击与脉冲射流协同作用下的钻具组合破岩能力明显优于其他钻具组合的破岩能力,在水平钻进过程中,其提速效果更明显;(3)冲击效果由冲击体的质量和冲击频率决定,质量为30 kg的冲击体的冲击效果更好;(4)脉冲射流越大,其破岩能力越强,减小工具喷嘴的直径能够增大脉冲射流;(5)液动冲击对高硬度岩石的破碎具有更明显的加速效果,对于胶结程度较差的岩石,通过增大脉冲射流,可更大幅度地提高破岩速度。现场应用效果表明,液动冲击与脉冲射流协同作用下的钻具组合的机械钻速为2.52 m/h,较之于常规钻具组合,该工具平均提速可达72.5%。结论认为,该工具为解决深井与水平井钻进速度慢、压持效应明显与岩屑清理困难等问题提供了新的思路。 展开更多
关键词 液动冲击 脉冲射流 协同破岩 钻井工具 实验室试验 现场实验 破岩能力 钻井提速
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高效破岩新方法研究进展及其应用前景分析 被引量：7
2
作者 金雪萌 黄宇渊 +2 位作者 袁钟涛 董明凯 姜旭 《石油化工应用》 CAS 2019年第5期1-6,共6页
目前,随着国内油气开采能力与勘探开发的需求不断发展,钻进时对要求的钻进深度不断提出新的挑战,随着深井和超深井的不断变多,在钻井中遇到的地层异常情况也愈加复杂,机械钻速大幅度下降,经常发生钻具的严重磨损,井底温度、压力过高,导... 目前,随着国内油气开采能力与勘探开发的需求不断发展,钻进时对要求的钻进深度不断提出新的挑战,随着深井和超深井的不断变多,在钻井中遇到的地层异常情况也愈加复杂,机械钻速大幅度下降,经常发生钻具的严重磨损,井底温度、压力过高,导致钻具容易发生故障,气田勘探开发的速度和成本受到严重影响。因此,研究新型高效破岩方法已成为深层油气勘探开发的迫切需要。鉴于当前的钻井破岩形式,在查阅大量的国内外文献资料后,现将国内与国外使用的破岩方法以及正在处于研究阶段的一些高效破碎岩石方法与应用情况加以总结介绍,通过对比分析的方法从破岩机理,技术特点,前景分析等方面对高压水力喷射破岩,机械破岩,水力机械破岩以及正在处于探索阶段的粒子冲击破岩,激光破岩等进行总结。 展开更多
关键词 高效破岩 水力破岩 粒子冲击 机械破岩
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非标大水眼高强度钻杆水力破岩技术 被引量：5
3
作者 李双贵 崔祥 +5 位作者 方建波 黎刚 李翔 李少安 刘发顺 矫健 《断块油气田》 CAS 2013年第3期370-372,共3页
塔里木盆地新生界及中生界地层发育,埋深5 000 m以内,砂泥岩巨厚,但成岩年代较晚,压实程度较低,地层可钻性相对较好,是水力破岩的重点井段。研究出非标大水眼高强度钻杆,以此降低沿程水力消耗,在相同施工泵压下提高钻头水功率及喷射速度... 塔里木盆地新生界及中生界地层发育,埋深5 000 m以内,砂泥岩巨厚,但成岩年代较晚,压实程度较低,地层可钻性相对较好,是水力破岩的重点井段。研究出非标大水眼高强度钻杆,以此降低沿程水力消耗,在相同施工泵压下提高钻头水功率及喷射速度,提高水力破岩效果。现场应用表明,该钻具具有良好的提速效果,钻井周期较设计缩短20.54 d,周期缩短率38.76%,机械钻速提高2.63 m/h,提高率43.62%,在超深井上部井段实现了优快钻进。 展开更多
关键词 超深井 水力破岩 非标大水眼 高强度钻杆
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牙轮钻头喷嘴射流破岩机理研究 被引量：3
4
作者 熊继有 廖荣庆 +1 位作者 陈德颉 孙文涛 《西南石油学院学报》 CSCD 1996年第2期35-41,共7页
本文以喷嘴射流冲蚀岩石为依据，对牙轮钻头的破岩方式、喷嘴射流的水力破岩和水力辅助破岩机理以及破岩的基本作用和影响因素进行了分析研究。结果表明，在现有机泵条件下牙轮钻头喷嘴射流对泥岩、页岩和粗粒砂岩具有直接水力破岩作用... 本文以喷嘴射流冲蚀岩石为依据，对牙轮钻头的破岩方式、喷嘴射流的水力破岩和水力辅助破岩机理以及破岩的基本作用和影响因素进行了分析研究。结果表明，在现有机泵条件下牙轮钻头喷嘴射流对泥岩、页岩和粗粒砂岩具有直接水力破岩作用，对石灰岩、细粒砂岩有较好的水力辅助破岩作用。喷嘴射流冲击压力、射流的脉动特性。 展开更多
关键词 钻头喷嘴 水力射流 岩石破碎 破岩机理 喷射钻井
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新型滚珠旋转导致脉冲发生的试验研究
5
作者 魏强 曹叔尤 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期16-19,共4页
为了解决水力破岩、有效切割金属等工程问题,高压水力脉冲不失为一种有效方法,依据日常生活中的口哨原理提出了一种新型滚珠旋转脉冲喷嘴。新型滚珠旋转脉冲喷嘴产生脉冲机理极其复杂,为验证其脉冲效果,采用流速为50 m/s的高压泵对该喷... 为了解决水力破岩、有效切割金属等工程问题,高压水力脉冲不失为一种有效方法,依据日常生活中的口哨原理提出了一种新型滚珠旋转脉冲喷嘴。新型滚珠旋转脉冲喷嘴产生脉冲机理极其复杂,为验证其脉冲效果,采用流速为50 m/s的高压泵对该喷嘴进行了初步的试验研究,并与普通喷嘴产生的高压水射流进行比较。试验研究结果表明,新型滚珠旋转脉冲喷嘴能产生高频脉冲;普通喷嘴产生的射流属普通湍流,无明显脉冲现象;新型滚珠旋转脉冲喷嘴产生的脉动压力远高于普通喷嘴产生的高压射流,有利于破碎岩石或金属。试验研究可为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 水力脉冲 喷嘴 水力破岩 射流 脉动压力
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径向水平井多孔组合射流破岩孔眼直径计算方法研究
6
作者 舒小平 《化工设计通讯》 CAS 2017年第4期133-134,共2页
多孔组合射流水力钻头是径向水平井径向钻进所用的一种水力钻头形式,其通过互不干涉的多个水眼射流在岩石上形成多个小破碎坑的连通,形成供其本身和后续软管通过的水平孔眼。目前,多通过地面实验方法对多孔组合射流水力钻头的径向钻进... 多孔组合射流水力钻头是径向水平井径向钻进所用的一种水力钻头形式,其通过互不干涉的多个水眼射流在岩石上形成多个小破碎坑的连通,形成供其本身和后续软管通过的水平孔眼。目前,多通过地面实验方法对多孔组合射流水力钻头的径向钻进能力进行评价。通过对孔眼形态的分析,以单个周向孔眼倾斜射流的切槽宽度为基础,建立了一套多孔组合射流水力钻头破岩孔眼直径的计算方法。 展开更多
关键词 多孔组合射流 水力破岩 孔眼直径
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超临界CO_2径向水平井钻井技术应用前景分析 被引量：6
7
作者 毕刚 李根生 +2 位作者 沈忠厚 黄中伟 窦亮彬 《石油机械》 北大核心 2013年第6期14-19,共6页
超临界CO2钻井技术具有破岩门限压力低和破岩速度快等特点,并能有效控制井底压力、保护储层、提高渗透率,进而提高采收率。通过对微小井眼径向水平井钻井系统特点的分析,结合超临界CO2能够降低管内摩阻、可以注入压力以及在井底超临界CO... 超临界CO2钻井技术具有破岩门限压力低和破岩速度快等特点,并能有效控制井底压力、保护储层、提高渗透率,进而提高采收率。通过对微小井眼径向水平井钻井系统特点的分析,结合超临界CO2能够降低管内摩阻、可以注入压力以及在井底超临界CO2状态摩阻下易于在地层内前行等特点,分析了超临界CO2微小井眼径向水平井钻井技术的可行性、技术优势及应用前景。分析结果表明,微小井眼径向水平井钻井技术可使死井复活,能扩大泄油面积,提高单井油气产量,降低钻井成本;超临界CO2微小井眼径向水平井钻井技术不仅可以提高钻井速度,而且能够降低破岩所需的喷射压力,是未来钻井技术重要的发展方向。 展开更多
关键词 微小井眼 径向水平井 超临界CO2 钻井 水力破岩 CO2射流破岩
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基于单截齿的液压冲击与截割联合破煤岩过程研究 被引量：5
8
作者 贺安民 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第8期119-124,共6页
针对煤岩截割过程中存在的截齿磨损严重、截割结构失效等普遍问题,采用预裂与截割联合破煤岩原理,设计了一种液压冲击与截割联合的截齿,并采用EDEM离散元软件模拟截齿液压冲击与截割联合破煤岩的过程,分析有无冲击预裂的破煤岩性能,研... 针对煤岩截割过程中存在的截齿磨损严重、截割结构失效等普遍问题,采用预裂与截割联合破煤岩原理,设计了一种液压冲击与截割联合的截齿,并采用EDEM离散元软件模拟截齿液压冲击与截割联合破煤岩的过程,分析有无冲击预裂的破煤岩性能,研究结果表明:煤岩普氏系数的增加均会使2种截割方式的截割效率降低,煤岩普氏系数越大,2种截割方式的截割效率差距就越大,且有冲击作用方式的截齿可以输出更大的截割力;截齿在有冲击作用下的截割效率相比无冲击作用下的截割效率最高提升了15%以上,在截割力输出性能最大提升20%以上,因此,该冲击预裂方式有助于破碎煤岩。 展开更多
关键词 液压冲击 联合破煤 夹矸煤岩 截割性能 离散元法
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高频破碎锤水下破礁特性的现场试验研究 被引量：2
9
作者 裴邦学 蒋国兴 +2 位作者 钟润兵 韩亚峰 杜建如 《水运工程》 北大核心 2023年第9期198-202,共5页
为研究长江航道环境敏感区生态清礁技术,通过开展高频破碎锤水下清礁现场试验,研究高频破碎锤水下清礁特性,优化破礁参数。试验结果表明:高频破碎锤锤击过程中钎杆嵌入礁石的速度随钎杆和礁石接触面的增大而逐渐降低。钎杆嵌入深度随锤... 为研究长江航道环境敏感区生态清礁技术,通过开展高频破碎锤水下清礁现场试验,研究高频破碎锤水下清礁特性,优化破礁参数。试验结果表明:高频破碎锤锤击过程中钎杆嵌入礁石的速度随钎杆和礁石接触面的增大而逐渐降低。钎杆嵌入深度随锤击时间的增大依次经历陡增、缓增及恒定3个阶段,依次对应高频破碎锤的高效破岩、低效破岩和无效破岩阶段。高频破碎锤水下清礁的单次最优锤击时间为20 s,最优锤击间距为0.3 m。研究成果对丰富环境敏感区水下生态清礁技术具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 环境敏感区 水下清礁 高频破碎锤 破岩特性 破礁参数
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矿用液压支架辅助破岩装置的研究与设计
10
作者 裴康超 宋健 +1 位作者 徐灵灵 翟胜宇 《中国煤炭》 2022年第9期103-106,共4页
为了破碎采煤工作面顶部的突出岩石,减少采煤机截齿的磨损,研究设计了矿用液压支架辅助破岩装置,介绍了该装置的结构组成及驱动方式,详细阐述了该装置的工作原理、安装方式以及操作流程。通过采用40 MPa、45 MPa、50 MPa的高压水射流压... 为了破碎采煤工作面顶部的突出岩石,减少采煤机截齿的磨损,研究设计了矿用液压支架辅助破岩装置,介绍了该装置的结构组成及驱动方式,详细阐述了该装置的工作原理、安装方式以及操作流程。通过采用40 MPa、45 MPa、50 MPa的高压水射流压力对岩石样本进行模拟实验,结果表明,该装置横向移动、纵向移动以及岩石切割与破碎均能达到设计要求,且装置强度可承受实验高压水射流的反冲击。本装置在破岩时可远程操作,与传统爆破破岩方式相比,具有冲击力可调、易于操作、不会产生火花、作业安全以及辅助降尘等特点。 展开更多
关键词 液压支架 辅助破岩装置 高压水射流 岩石切割 伺服电机
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