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引射器基本工作原理及其应用 被引量：44
1
作者 赵静野 孙厚钧 高军 《北京建筑工程学院学报》 2001年第3期12-15,共4页
本文通过介绍引射器的基本工作原理及其特性 ,归纳了人们对于引射器建立模型的分析方法 ,指出虽然对引射流场已有较精细的分析 ,但由于流动的复杂 ,目前仍是以一元均匀流为主。本文从三个方面介绍了工程中人们感兴趣的几个重要理论研究... 本文通过介绍引射器的基本工作原理及其特性 ,归纳了人们对于引射器建立模型的分析方法 ,指出虽然对引射流场已有较精细的分析 ,但由于流动的复杂 ,目前仍是以一元均匀流为主。本文从三个方面介绍了工程中人们感兴趣的几个重要理论研究、工程应用及现状。 展开更多
关键词 射流 引射器 混合激波
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高压水射流径向水平井钻井技术 被引量：45
2
作者 施连海 李永和 +2 位作者 郭洪峰 王春杰 王辅升 《石油钻探技术》 CAS 2001年第5期21-22,共2页
介绍了高压水射流径向水平钻井技术的工作原理、系统构成、关键技术及国内外试验应用情况 ,并对目前国内试验中存在的问题进行了讨论。
关键词 射流 径向 水平井 水平钻井 转向器 完井 辽河油田 锦45-04-19井 锦38-303井
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自振空化射流钻头喷嘴研制及现场试验 被引量：42
3
作者 李根生 沈忠厚 +1 位作者 张召平 廖华林 《石油钻探技术》 CAS 2003年第5期11-13,共3页
在风琴管谐振腔模型的基础上,给出了自振空化喷嘴的设计模式。用硬质合金为主要材料研制出了石油钻井用自振空化射流喷嘴。现场试验表明,自振空化喷嘴钻头与普通中长喷嘴钻头相比,钻井速度提高10.5%～49.3%,平均机械钻速提高31.2%,钻头... 在风琴管谐振腔模型的基础上,给出了自振空化喷嘴的设计模式。用硬质合金为主要材料研制出了石油钻井用自振空化射流喷嘴。现场试验表明,自振空化喷嘴钻头与普通中长喷嘴钻头相比,钻井速度提高10.5%～49.3%,平均机械钻速提高31.2%,钻头进尺也相应增加29.1%。自振空化射流喷嘴具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 自振空化射流钻头 喷嘴 研制 现场试验 机械钻速 石油钻井
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锥形喷嘴流量系数及水力参数的理论计算方法 被引量：25
4
作者 刘成文 李兆敏 《钻采工艺》 CAS 2000年第5期1-3,共3页
通过对锥形喷嘴内流动阻力的分析 ,推导出锥形喷嘴流量系数的理论计算公式 ,该公式考虑喷嘴结构和流体物理性质及流态的影响 ,克服以前靠经验取值的不足 ,具有较为广泛的适用性。计算结果与实验结果基本一致 ,误差在 2 6 %以内。并给... 通过对锥形喷嘴内流动阻力的分析 ,推导出锥形喷嘴流量系数的理论计算公式 ,该公式考虑喷嘴结构和流体物理性质及流态的影响 ,克服以前靠经验取值的不足 ,具有较为广泛的适用性。计算结果与实验结果基本一致 ,误差在 2 6 %以内。并给出喷嘴水力参数和射流水力参数的计算公式 ,为喷射钻井等工作提供了理论依据。 展开更多
关键词 锥形喷嘴 流量系数 水力参数 喷射钻井 石油钻井
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径向水平钻进技术试验研究 被引量：29
5
作者 杨永印 沈忠厚 +1 位作者 王瑞和 周卫东 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1998年第1期4-7,共4页
介绍了径向水平钻进技术原理及技术关键。分析了地面全尺寸模拟水平钻进试验及锦４５－０４－１９井水平钻进试验情况。探讨了旋转射流的破岩能力、转向器的送进能力、钻头轨迹及柔性钻杆的抗变形能力对径向水平钻进的影响。在锦４５－... 介绍了径向水平钻进技术原理及技术关键。分析了地面全尺寸模拟水平钻进试验及锦４５－０４－１９井水平钻进试验情况。探讨了旋转射流的破岩能力、转向器的送进能力、钻头轨迹及柔性钻杆的抗变形能力对径向水平钻进的影响。在锦４５－０４－１９井的试验成功表明，该项技术具有可行性和经济性，应用前景广阔，对开采我国东部油区剩余油、提高采收率和经济效益有十分重要的现实意义。 展开更多
关键词 水平井 水平钻井 模拟试验 油田
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应用不同紊流模型的二维横向射流传热数值模拟研究 被引量：24
6
作者 吴海玲 陈听宽 罗毓珊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期903-907,共5页
为了研究紊流横向射流的流动与传热特征 ,基于控制容积法和协调一致的求解压力耦合方程的半隐方法 (SIMPLEC) ,应用标准k ε模型、重整化群 (RNG)k ε模型和易实现的 (Realizable)k ε模型 ,对射流与主流动量通量比为 0 .5～ 10 0的二... 为了研究紊流横向射流的流动与传热特征 ,基于控制容积法和协调一致的求解压力耦合方程的半隐方法 (SIMPLEC) ,应用标准k ε模型、重整化群 (RNG)k ε模型和易实现的 (Realizable)k ε模型 ,对射流与主流动量通量比为 0 .5～ 10 0的二维横向射流传热进行了数值模拟 .通过考察二维横向射流的平均流动和紊流特性 ,分析了回流区对射流下游壁面换热的影响 ,从流动机理角度解释了壁面换热峰值点位于重接触点近上游的现象 ,并结合横向射流特征讨论了 3种紊流模型的优劣 .计算结果表明 ,RNGk ε和Realizablek ε模型 ,尤其是Realizablek ε模型的预测值比标准k ε模型的预测值更为准确 . 展开更多
关键词 二维横向射流 紊流模型 数值模拟 传热特性 控制容积法 流动机理
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脉冲射流喷嘴的清岩与破岩机理 被引量：27
7
作者 熊继有 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期38-40,共3页
喷射钻井能够提高钻井速度主要是充分利用喷嘴射流的水力能量来清理岩屑和破碎岩石。脉冲射流喷嘴的瞬时冲击动压力和瞬时速度大，它的轴心瞬时冲击动压力比普通连续射流提高１．７倍，岩心冲蚀体积提高２倍。所以，脉冲射流消除和减小... 喷射钻井能够提高钻井速度主要是充分利用喷嘴射流的水力能量来清理岩屑和破碎岩石。脉冲射流喷嘴的瞬时冲击动压力和瞬时速度大，它的轴心瞬时冲击动压力比普通连续射流提高１．７倍，岩心冲蚀体积提高２倍。所以，脉冲射流消除和减小了井底岩屑压持效应，使整个井底形成了不连续和不均匀的压力分布。从而有效地净化井底和破碎岩石，现场应用中提高了钻井速度。 展开更多
关键词 脉冲压力 喷射钻井 破岩 喷嘴 钻井
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高速超高压水射流喷管内外湍流流场的数值模拟 被引量：15
8
作者 徐立 汪志明 +1 位作者 王瑞和 沈忠厚 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 1997年第4期18-22,共5页
基于对现有研究成果的分析，选用了应用最广泛的涡动粘性系数法中的ｋε模型对高速超高压射流辅助钻井钻头井底湍流流场进行了数值模拟，研究了高速超高压射流的结构特性和喷管内外流场的分布规律．模拟精度基本达到了工程技术要求．... 基于对现有研究成果的分析，选用了应用最广泛的涡动粘性系数法中的ｋε模型对高速超高压射流辅助钻井钻头井底湍流流场进行了数值模拟，研究了高速超高压射流的结构特性和喷管内外流场的分布规律．模拟精度基本达到了工程技术要求．对高速超高压射流喷管内外（井底）湍流流场的全场数值模拟表明，高速超高压射流井底流场是由射流冲击区、漫流区、涡流区和返流区组成的，对于有较大锥形角的斜面或曲面内流道喷嘴，一般可不必考虑流体的压缩性影响（约为５％）． 展开更多
关键词 射流 流场 数值模拟 钻井
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破岩钻井方法及高压水射流破岩机理研究 被引量：22
9
作者 王瑞和 倪红坚 周卫东 《石油钻探技术》 CAS 2003年第5期7-10,共4页
简要分析回顾了破岩和钻井方法的发展,论述了激光钻井和高压水射流钻井的发展潜力,阐明了高压水射流钻井技术已具备工业应用的可行性。分析了高压水射流破岩机理研究中的关键问题及解决途径,介绍了利用数值模拟和试验相结合的方法研究... 简要分析回顾了破岩和钻井方法的发展,论述了激光钻井和高压水射流钻井的发展潜力,阐明了高压水射流钻井技术已具备工业应用的可行性。分析了高压水射流破岩机理研究中的关键问题及解决途径,介绍了利用数值模拟和试验相结合的方法研究高压水射流破岩机理所取得的一些突破性进展,提出了建立和完善高压水射流破岩理论体系、发展水射流钻井技术的研究方向。 展开更多
关键词 破岩钻井方法 高压水射流钻井 破岩机理 油气资源 油气藏
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自振空化射流提高钻井速度的可行性研究 被引量：21
10
作者 李根生 沈忠厚 +1 位作者 李在胜 易灿 《石油钻探技术》 CAS 2004年第3期1-4,共4页
空化射流用于石油钻井的可行性研究结果表明,在深井钻井中,利用空泡破裂产生强大破坏作用和振动冲击波来提高清洗、切割和钻探的效率,其效果将是显著的,也是可行的。在比普通喷嘴射流或普通空化喷嘴射流更深的井底和更高的围压条件下,... 空化射流用于石油钻井的可行性研究结果表明,在深井钻井中,利用空泡破裂产生强大破坏作用和振动冲击波来提高清洗、切割和钻探的效率,其效果将是显著的,也是可行的。在比普通喷嘴射流或普通空化喷嘴射流更深的井底和更高的围压条件下,自振空化射流有较大的起始空化数和较强的空化能力,有较好的切割岩石和清洗岩屑净化井底的作用。同时,根据自振空化射流原理,研制了风琴管自振空化喷嘴,现场试验结果证实了自振空化喷嘴钻头在保护钻头、减少钻头磨损及增加进尺、提高机械钻速方面有显著作用。 展开更多
关键词 钻井速度 自振空化射流技术 钻井工艺 空蚀现象 深井钻井工艺 钻头
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淹没条件下锥形喷嘴射流破岩效率实验研究 被引量：15
11
作者 易灿 李根生 胡永堂 《石油钻探技术》 CAS 2001年第1期10-12,共3页
喷嘴是水射流技术应用中获得高能量利用率的关键因素之一 ,其性能直接影响到射流的质量。用入口为圆锥形的带有喷嘴套的喷嘴产生的淹没射流冲蚀砂岩的实验证明 :射流破碎岩石存在两个最优喷距 ,且第二个最优喷距破碎岩石体积较大 ;锥形... 喷嘴是水射流技术应用中获得高能量利用率的关键因素之一 ,其性能直接影响到射流的质量。用入口为圆锥形的带有喷嘴套的喷嘴产生的淹没射流冲蚀砂岩的实验证明 :射流破碎岩石存在两个最优喷距 ,且第二个最优喷距破碎岩石体积较大 ;锥形喷嘴入口角为 30°破岩效果最佳 ; 展开更多
关键词 石油工程 锥形喷嘴 喷嘴组合 射流 岩石破碎 实验室试验
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合成射流激励器对射流矢量的影响 被引量：22
12
作者 罗振兵 朱伯鹏 +1 位作者 夏智勋 王德全 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期405-410,476,共7页
合成射流激励器全流场计算模型—X L模型,实现了将激励器腔体及外部受控流场作为单连域的计算处理。对合成射流激励器在不同工作状态下控制宏观低速流流动进行了数值分析和机理探讨。结果显示:应用合成射流激励器可以有效控制宏观低速... 合成射流激励器全流场计算模型—X L模型,实现了将激励器腔体及外部受控流场作为单连域的计算处理。对合成射流激励器在不同工作状态下控制宏观低速流流动进行了数值分析和机理探讨。结果显示:应用合成射流激励器可以有效控制宏观低速流流动方向,通过改变激励器的工作参数和布置位置可以控制主流的偏转角度;激励器处于"拉"模式对主流的控制效果更明显,且激励器与受控主流之间存在一个最佳距离,使得对主流的矢量控制效果最大;合成激励器工作形成的漩涡对强度受合成射流频率和速度幅值影响。压强梯度的存在和旋涡的卷吸作用是合成射流激励器控制宏观低速流流动方向的主要因素。 展开更多
关键词 射流技术 激励器 流动分布 向量 数值仿真
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旋转磨料射流破岩钻孔试验研究 被引量：18
13
作者 杨永印 沈忠厚 +1 位作者 王瑞和 周卫东 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1999年第4期4-7,共4页
针对径向水平井钻井技术中旋转水射流在硬地层和深井中破岩能力低的不足，利用磨料射流破岩能力强的优势，对旋转磨料射流进行了试验研究。结果表明，旋转磨料射流破岩具有钻孔直径大和破岩效率高的双重优点，并随泵压增加，钻孔直径也... 针对径向水平井钻井技术中旋转水射流在硬地层和深井中破岩能力低的不足，利用磨料射流破岩能力强的优势，对旋转磨料射流进行了试验研究。结果表明，旋转磨料射流破岩具有钻孔直径大和破岩效率高的双重优点，并随泵压增加，钻孔直径也增加。与非旋转磨料射流相比，同样条件下旋转磨料射流钻孔直径和破岩体积都比前者高出多倍。 展开更多
关键词 水平井 射流 岩石破碎 钻孔 旋转磨料
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激光破岩方法研究及在石油钻井中的应用展望 被引量：22
14
作者 徐依吉 周长李 +1 位作者 钱红彬 宋鹏 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2010年第4期129-134,共6页
激光钻井破岩研究是钻探工程领域一项具有前瞻性的应用基础理论课题,它包括5大基础科学问题,即激光/岩石/流体相互作用原理、岩石相变的热力学与传热学理论、强激光的传输变换与微型化原理、激光破岩岩屑运移的多相流动理论、激光钻井... 激光钻井破岩研究是钻探工程领域一项具有前瞻性的应用基础理论课题,它包括5大基础科学问题,即激光/岩石/流体相互作用原理、岩石相变的热力学与传热学理论、强激光的传输变换与微型化原理、激光破岩岩屑运移的多相流动理论、激光钻井的安全与环境保护科学等。阐述了激光直接破岩的机理,即击碎、熔化和蒸发的作用,并综述了国内外激光破岩试验研究成果,解释了比能、二次作用等专业概念;主要对激光破岩试验中出现的岩石热裂、液体汽化效应进行了分析,得出了影响激光热裂岩石、激光汽化钻井液的因素,从理论上探讨了激光-气体机械联合钻井与激光激励汽化射流辅助钻井方法的可行性,同时指出了发展激光钻井技术的优势及难点,为激光技术在钻井中的应用指出了研究方向。 展开更多
关键词 激光应用 破岩机理 汽化 气体钻井 空化 射流
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两种流体控制方案矢量喷管内流场计算及分析 被引量：17
15
作者 罗静 王强 额日其太 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期597-601,共5页
在激波诱导和喉道倾斜 2种流体控制方案下 ,对推力矢量喷管的二维内流场进行了数值模拟 .用局部加密的四边形结构网格对流场进行网格划分之后 ,采用二阶迎风离散格式和二方程湍流模型求解强守恒形式的Navier Stokes方程 ,通过对内流场... 在激波诱导和喉道倾斜 2种流体控制方案下 ,对推力矢量喷管的二维内流场进行了数值模拟 .用局部加密的四边形结构网格对流场进行网格划分之后 ,采用二阶迎风离散格式和二方程湍流模型求解强守恒形式的Navier Stokes方程 ,通过对内流场的模拟获得流体控制推力矢量喷管方案的推力矢量特性 .计算结果表明 :对于激波诱导矢量控制方案 ,在小落压比大注气量且后缝注气的情况下所产生的矢量角最大 ;对于喉道倾斜矢量控制方案 ,在扩张片上以与主流成某一角度的方向注入气流产生的矢量角最大且没有带来较大的推力损失 ; 展开更多
关键词 流体控制 数值模拟 矢量喷管 内流特性
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水力参数和磨料参数对前混式磨料射流切割套管的影响研究 被引量：15
16
作者 周卫东 王瑞和 +2 位作者 杨永印 步玉环 曹砚峰 《石油钻探技术》 CAS 2001年第2期10-12,共3页
水力参数和磨料参数对前混式磨料射流切割套管的效率有着极重要的影响。实验表明 ,前混式磨料射流切割套管的效率随着泵压的增加而增加 ;当喷嘴直径为 3.0 mm时 ,其切割效率最高 ;在磨料颗粒的直径为0 .3mm左右、磨料百分比浓度为 ... 水力参数和磨料参数对前混式磨料射流切割套管的效率有着极重要的影响。实验表明 ,前混式磨料射流切割套管的效率随着泵压的增加而增加 ;当喷嘴直径为 3.0 mm时 ,其切割效率最高 ;在磨料颗粒的直径为0 .3mm左右、磨料百分比浓度为 31%时 ,可获得最佳的切割效率。 展开更多
关键词 石油套管 井下套管切割 水力参数 磨料参数 前混式磨料射流切割套管
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水平管内油-气-水三相流流型的研究 被引量：7
17
作者 胡志华 钱焕群 +1 位作者 鹿院卫 周芳德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期899-902,913,共5页
在较为宽广的实验参数范围内 ,对水平管内油 气 水三相流动的流型及其转变规律进行了实验和理论研究 ,分析了各种流型间的转变机理 ,并根据实验数据建立了水平管内的油 气 水三相流型间的转变关系式和流型图 .结果表明 :随着含水率... 在较为宽广的实验参数范围内 ,对水平管内油 气 水三相流动的流型及其转变规律进行了实验和理论研究 ,分析了各种流型间的转变机理 ,并根据实验数据建立了水平管内的油 气 水三相流型间的转变关系式和流型图 .结果表明 :随着含水率的减小 ,在相同液速下 ,不同流型的转变均有提前的趋势 ,即转变所需的气速减小 ;含水率对不同流型转变界限的影响程度有所不同 ,这主要是由于三相混合物的物性对流型的影响 . 展开更多
关键词 油-气-水相流 流型 水平管内 转变机理 含水率 转变界限
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利用PIV技术对淹没冲击水射流动力学特性的研究 被引量：10
18
作者 杨永印 周卫东 《石油钻探技术》 CAS 2001年第4期19-21,共3页
根据二维 PIV技术的要求 ,建立了淹没射流流场研究的实验台架 ,并对井眼中流动的淹没射流的动力学流动进行了系统的测量。在射流瞬时流场中 ,射流边界处由于受速度梯度引起的涡运动的影响 ,流体速度表现出波动性 ,射流的时均流场比较均... 根据二维 PIV技术的要求 ,建立了淹没射流流场研究的实验台架 ,并对井眼中流动的淹没射流的动力学流动进行了系统的测量。在射流瞬时流场中 ,射流边界处由于受速度梯度引起的涡运动的影响 ,流体速度表现出波动性 ,射流的时均流场比较均匀。实验证明了先进的 展开更多
关键词 石油铝井 PIV技术 速度分布 瞬时速度 平均速度 实验室实验 淹没冲击水射流 动力学特性
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PAM对磨料浆体射流速度的影响规律研究 被引量：12
19
作者 杨永印 王瑞和 周卫东 《石油钻探技术》 CAS 2001年第1期4-6,共3页
利用 PIV测速技术对淹没条件下磨料浆体射流中 ,流体及磨料的速度与 PAM的浓度的关系进行了系统的测量研究。研究发现 ,随浆体中聚合物浓度增加 ,射流中流体速度以及磨料颗粒的速度都相应增加 ,并且随聚合物的浓度提高 ,射流的会聚性增... 利用 PIV测速技术对淹没条件下磨料浆体射流中 ,流体及磨料的速度与 PAM的浓度的关系进行了系统的测量研究。研究发现 ,随浆体中聚合物浓度增加 ,射流中流体速度以及磨料颗粒的速度都相应增加 ,并且随聚合物的浓度提高 ,射流的会聚性增强 ;磨料颗粒的粒径大小对磨料在射流中的跟随速度有重要影响。同样条件下 ,颗粒粒径越大在射流中的速度越低。大理石切割实验基本证明了 展开更多
关键词 石油工程 磨料 聚丙烯酰胺 射流 PIV技术 流体速度
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脉冲射流破岩规律的数值试验 被引量：13
20
作者 倪红坚 王瑞和 《石油钻探技术》 CAS 2002年第6期15-17,共3页
利用非线性动力有限元方法和岩石的动态损伤模型,系统研究了脉冲射流的速度、长度、频率以及脉冲的数量等参数对破岩效果的影响,并用试验进行了验证。研究结果表明,脉冲射流的速度、长度和脉冲数量增大时,岩石的破碎效率迅速增大;射流... 利用非线性动力有限元方法和岩石的动态损伤模型,系统研究了脉冲射流的速度、长度、频率以及脉冲的数量等参数对破岩效果的影响,并用试验进行了验证。研究结果表明,脉冲射流的速度、长度和脉冲数量增大时,岩石的破碎效率迅速增大;射流的破岩效果随脉冲频率的增大,呈现先增大后减小的趋势,存在一个最优频率范围。在此基础上分析了脉冲射流的破岩机理,所得结论为脉冲射流的设计提供了依据。 展开更多
关键词 脉冲射流 数值试验 岩石破碎 数学模型 有限元法 石油钻井
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