空气钻井潜孔钻头气固两相流数值模拟

• 作者: 凌玉梅 祝效华 童华
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 空气钻井 潜孔钻头 气固两相流 数值模拟 水力结构
• 年，卷（期）: 2011,（10）
• 所属期刊栏目: 机械工程·控制科学与工程
• 页码范围: 3040-3047
• 分类号: TE2
• 字数: 4700字
• 语种: 中文

摘要

以川渝地区油气田现场空气钻井用潜孔钻头为模拟对象,根据实体模型、底部包络面和实钻井眼建立流场模型,采用RNG k-ε方程作为气相湍流模型,用拉格朗日粒子追踪法描述固相,进行潜孔钻头的旋流场数值模拟.研究结果表明:气相在喷嘴出口形成的扇形面积小,未完全覆盖钻齿,钻齿处岩屑携带效率低；转盘转速对井底流场影响很小;钻头中心区域和切削结构中部(径向狭长区域)存在回流；流量分配不均和回流影响携岩效率和钻进速度；借鉴PDC钻头水力结构的设计思路,在潜孔钻头每个切削结构中心位置增加1个喷孔,在潜孔钻头中心增1个中心喷孔,发现改进后钻齿上分配的气量明显增加,过流流速增大,钻头中心区域回流现象基本消除,改进后结构有利于及时清除岩屑,减少重复切削,可以提高机械钻速以及延长钻头寿命.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	祝效华	西南石油大学机电工程学院	134	752	14.0	20.0
3	童华	西南石油大学机电工程学院	53	445	12.0	17.0
6	凌玉梅	西南石油大学机电工程学院	2	18	2.0	2.0