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淹沒射流動力學與加長噴嘴牙輪鉆頭
來源: 時間:2022-02-23 瀏覽:9753
自 50 年代噴射鉆井問世以來,石油鉆井的速度和質量大幅度提 高。 從實踐中人們認識到提高射流在井底的壓力和水功率,可以有效 提高鉆井速度,而通常是采用提高地面泥漿泵的壓力和功率來實現的。

鉆井工程界早已提出在不增加地面泥漿泵壓力和功率條件下如何提高射流在井底的工作效率研究課題。 鉆井射流屬復雜的淹沒非自由射流,由于其約束條件復雜,國內外專家對其研究較少。


要提高井底射流的效率,就要盡可能減少地面泥漿泵產生的水力 能量和壓力的損耗。 就現有的一般噴射鉆頭而論,噴嘴與井底之間的距離都在 100mm 以上。 在這種情況下,泵產生的水力能量和壓力除 了在循環過程中克服管內阻力而沿程損耗外,在噴嘴與井底之間(即在 射流運動過程中)也將發生較大的損耗。 在噴射鉆井水力設計中,同時考慮這兩部分,使其總和達到最小才是更合理的。


因目前湍流射流理論尚無法進行純理論計算,即使半經驗、半理論 的方法也只能在較理想的假設條件下得到一些結果,這與復雜的鉆井 實際條件相差很遠。 另外,人們對淹沒非自由射流(鉆井射流)所進行 的實驗也不夠系統和細致。 迄今為止,噴射鉆井中尚無可靠而實用的 理論或經驗的射流計算模式。 這使人們無法考慮后一部分損耗,從而 使優選水力設計不能按射流到達井底的實際有效的水力參數進行。因此,我國開展了淹沒非自由射流壓力及能蜇的衰減規律研究(9) '不僅可以驗證和補充射流的基本規律和理論,而且對鉆井工程以及其他部門的高壓水射流技術的應用都具有一定的實際意義。

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