定向喷嘴PDC钻头井底流场特性研究

• 作者: 侯成 史怀忠 李根生 田守增 黄中伟
• 来源期刊: 石油钻采工艺
• 学科: 工学
• 关键词: PDC钻头 泥包 侧向射流 数值模拟 流场
• 年，卷（期）: 2010,（2）
• 所属期刊栏目: 钻井完井
• 页码范围: 15-18
• 分类号: TE921
• 字数: 2160字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7393.2010.02.004

摘要

对PDC钻头水力结构的优化是控制泥包生成和发展的有效手段.基于计算流体力学理论,针对PDC钻头在使用过程易产生泥包的问题,建立了带有侧向射流喷嘴的PDC钻头井底结构的物理模型,采用κ-ε双方程模型封闭Ⅳ-S湍流方程.使用SIMPLEC算法对该条件下的物理模型进行数值模拟计算,并定性研究了井底流场特性及刀翼表面速度、压力分布特征.研究结果表明:侧向射流形成新的射流区,减小了井底漩涡的覆盖面积,对井底清岩能起到积极作用;在侧向射流带动下,刀翼切削面的剪切力、压力梯度增大,利于抑制泥包的成长和冷却刀翼,提高钻头性能.该结论为PDC钻头水力结构的优化提供了新的思路.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李根生	中国石油大学石油工程教育部重点实验室	149	1866	24.0	35.0
2	黄中伟	中国石油大学石油工程教育部重点实验室	74	1152	19.0	31.0
3	田守增	中国石油大学石油工程教育部重点实验室	15	156	7.0	12.0
4	史怀忠	中国石油大学石油工程教育部重点实验室	30	335	9.0	17.0
5	侯成	中国石油大学石油工程教育部重点实验室	1	14	1.0	1.0