围压条件下脉冲射流提高清岩效果数值模拟研究

脉冲射流钻井技术具有高效清岩能力,但其提速机制还不十分清楚.通过建立围压条件下单喷嘴脉冲射流井底清岩物理模型,对脉冲射流清岩过程进行了数值模拟研究,分析了影响脉冲射流清岩效果的主要因素.结果表明,非稳态旋流是脉冲射流提高清岩效果的主要原因之一,在相同排量条件下,脉冲射流清岩效率比连续射流平均提高约1~1.6 倍.脉冲射流清岩效率随着喷嘴直径和入口流速的增大而增大;围压对脉冲射流清岩过程影响较小;低频率脉冲射流的清岩总体效果较好;随着岩屑粒径增大,井底冲击区域内岩屑分布非均匀性增强,脉冲射流清岩效率降低.研究结果对指导脉冲射流提速技术的工程实践具有一定的参考价值....

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Published in石油钻采工艺 Vol. 37; no. 3; pp. 6 - 10
Main Author 刘爽 李根生 史怀忠
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京,102249 2015
Subjects
岩屑
数值模拟
清岩
脉冲射流
钻井
脉冲射流
cuttings
岩屑
钻井
清岩
drilling
pulsed jet
cleaning cuttings
数值模拟
numerical simulation
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ISSN1000-7393
DOI10.13639/j.odpt.2015.03.002

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Summary:脉冲射流钻井技术具有高效清岩能力,但其提速机制还不十分清楚.通过建立围压条件下单喷嘴脉冲射流井底清岩物理模型,对脉冲射流清岩过程进行了数值模拟研究,分析了影响脉冲射流清岩效果的主要因素.结果表明,非稳态旋流是脉冲射流提高清岩效果的主要原因之一,在相同排量条件下,脉冲射流清岩效率比连续射流平均提高约1~1.6 倍.脉冲射流清岩效率随着喷嘴直径和入口流速的增大而增大;围压对脉冲射流清岩过程影响较小;低频率脉冲射流的清岩总体效果较好;随着岩屑粒径增大,井底冲击区域内岩屑分布非均匀性增强,脉冲射流清岩效率降低.研究结果对指导脉冲射流提速技术的工程实践具有一定的参考价值.
Bibliography:13-1072/TE
ISSN:1000-7393
DOI:10.13639/j.odpt.2015.03.002