三牙轮三喷嘴钻头井底射流辅助破岩机理分析

被引：8

作者：

倪红坚 ^{[1
]}

韩来聚 ^{[2
]}

王瑞和 ^{[1
]}

马清明 ^{[2
]}

古群峰 ^{[3
]}

机构：

[1] 中国石油大学华东

[2] 中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院

[3] 安东石油集团钻井事业部

来源：

天然气工业 | 2006年 / 06期

基金：

中国博士后科学基金;

关键词：

钻井; 牙轮钻头; 喷嘴; 有限元法; 机械钻速; 井底; 射流; 破岩;

D O I：

暂无

中图分类号：

TE21 [钻井理论];

学科分类号：

082001 ;

摘要：

由于井底射流辅助破岩的复杂性,其室内模拟试验和理论分析均有较大难度,所获得的结论多以经验性的、定性的解释为主,还未能建立能用于实际的、确定有效的理论。为此,采用有限元方法模拟分析了三牙轮三喷嘴钻头井底射流流场,结合井底岩石应力状态和岩屑启动机制的分析,探索了井底射流辅助破岩的机理。研究结果表明,三牙轮钻头三个喷嘴直径的不同,致使井底流场高压区和低压区并存,钻头旋转,带动流场局部低压区周期性地覆盖井底,使得岩石破碎强度和岩屑启动的难度降低,钻头的破岩钻进效率提高。喷嘴间直径差别的增大,使得井底流场高压区和低压区之间的压差增大,钻井机械钻速提高。研究结果与现场试验结论一致。

引用

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页数：4