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题名径向水平井自进式旋转射流钻头流场特性分析
被引量：9
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作者
毕刚
李根生
沈忠厚
黄中伟
李浩
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机构
油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京))
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2014年第5期25-30,共6页
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基金
国家973项目"深井复杂地层安全高效钻井基础研究"(2010CB226700)
国家科技重大专项"煤层气水平井
多分支水平井钻井技术研究"(2011ZX05036-002)
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文摘
为解决径向水平井钻进过程中破岩效率和自进能力的问题,设计了一种自进式旋转射流钻头。运用数值模拟方法,采用RNG k-ε湍流模型对所设计射流钻头的内外流场进行了三维流动特性分析,并分析了射流钻头结构参数对喷嘴流场特性的影响规律,进一步优化了自进式旋转射流钻头。结果表明,自进式旋转射流喷嘴外流场的轴心速度在喷嘴中心线上的速度最大,随着径向半径的增大,轴向速度迅速减小;切向速度沿喷嘴径向呈现出经典的"N"形分布,有利于增大射流破碎岩石的深度和破碎面积;径向速度呈轴对称分布,存在明显的漫流层,有助于岩屑的脱离;自进式旋转射流钻头导向叶轮的螺距和导叶数量,对射流速度有着重要的影响;喷嘴直径对射流流场特性的影响较大。经过优化,得到射流钻头的叶轮螺距16mm,导叶数为2,喷嘴直径为1mm。
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关键词
径向水平井
自进式旋转射流钻头
导向叶轮
流场特性
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Keywords
radial horizontal well
self-propelled conicaljetbit
oriented lmpeller
flow field characteristics
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
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