钻采工艺 ›› 2017, Vol. 40 ›› Issue (5): 8-10.

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喷嘴直径匹配对PDC钻头流场特性影响

田志欣, 王国华, 李源源, 贺培   

  • 出版日期:2017-09-25 发布日期:2017-09-25

TIAN Zhi-Xin, WANG Guo-Hua, LI Yuan-Yuan, HE Pei   

  • Online:2017-09-25 Published:2017-09-25

摘要: 在石油钻井过程中,PDC钻头利用水力射流的能量进行破岩和清岩,而中心喷嘴与外围喷嘴直径的变化将直接影响井底流场特性。文章利用三维建模和数值模拟软件,建立了PDC钻头实体模型,并将其导入数模软件,分析Φ 215.9mmPDC钻头喷嘴直径对井底流场的影响规律。模拟结果表明,当中心喷嘴直径为12.70mm时,外围喷嘴直径为8.74~11.13mm能使PDC钻头井底流场最优。而当外围喷嘴直径为11.13mm时,中心喷嘴的直径应大于或等于11.13mm才适合PDC钻头流场。利用该研究结论,可以辅助PDC钻头设计,提高钻头水力能量的利用率进而提高机械钻速。

关键词: PDC钻头, 喷嘴, 喷射直径, 流场特性