水力喷射径向钻孔器的流场特性

作     者：贾建超 廖华林 于怀彬 张涛 李玉梅 JIA Jianchao;LIAO Hualin;YU Huaibin;ZHANG Tao;LI Yumei

作者机构：中国石油华北油田公司开发事业部河北任丘062552 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266000 中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院天津300457 北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101 

出 版 物：《断块油气田》 (Fault-Block Oil & Gas Field)

年 卷 期：2020年第27卷第1期

页      面：122-125页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划项目“钻井复杂工况实时解释方法研究”(CIT&TCD201804057) 北京信息科技大学科研水平提高重点研究培育项目“干热岩储层激发裂隙网络连通性预测研究”(5221835901) 

主　　题：水力喷射 径向钻孔 入口排量 井眼内径 破岩 

摘      要：水力喷射径向钻孔器的结构优化设计和破岩性能直接决定了钻进速度。文中利用CFX软件建立水力喷射径向钻孔器的有限元数值模型,开展了钻孔器内外流场的三维流动特性分析,研究了入口排量、井眼内径对流场特性的影响规律。结果表明:随着入口排量的增加,前、后喷孔的最大流速均有所增加,且后喷孔的最大流速大于前喷孔;随着井眼内径和入口排量的增加,钻孔器最大流速增大。同时开展的水力喷射钻水泥环实验研究发现,岩样硬度对钻水泥环的喷射效果有较大影响。若岩样硬度较大,形成的水眼较浅;若岩样硬度较小,喷射速度快,易于破岩,形成的水眼较深。研究成果可为优化钻孔器的结构参数、提高钻孔器的工作性能以及完善水力喷射径向钻孔工艺提供理论指导。