叶轮式旋转射流喷嘴的射流特性研究

• 作者: 杨永印 牛似成 王翔
• 来源期刊: 石油钻探技术
• 学科: 工学
• 关键词: 喷嘴 旋转射流 旋流强度 流量系数 数值模拟 几何模型 破岩效率
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 钻采机械
• 页码范围: 110-114
• 页数: 5页
• 分类号: TE248
• 字数: 3258字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.06.022

摘要

为提高PDC钻头钻进水平段时的并底射流辅助破岩能力,开展了叶轮式旋转射流喷嘴的射流特性研究.利用k-ε双方程标准湍流模型,对叶轮式旋转射流流场进行了数值模拟,并采用旋流强度和流量系数评价了射流破岩能力.数值模拟结果表明,叶片扭曲角为115°～140°、直柱段无因次长度为0.6～0.8、收缩角为60°～70°时,流量系数和旋流强度可取得最佳值,射流破岩能力最强.根据不同喷距下的旋转射流破岩试验结果,分析了叶轮式旋转射流喷嘴的破岩特性,结果表明,同压降下叶轮式旋转射流破岩直径是普通直射流的近3倍,且喷距在7～11倍喷嘴出口直径时破岩直径最大.研究结果表明,叶轮式旋转射流喷嘴的破岩能力优于普通直射流喷嘴,且通过优化叶轮式旋转射流喷嘴几何参数可提高其破岩能力,加强井底清岩和辅助破岩效果,提高PDC钻头的破岩效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	牛似成	中国石化华北分公司工程技术研究院	7	12	3.0	3.0
2	王翔	中国石化华北分公司工程技术研究院	9	30	4.0	5.0