基于附壁效应的水力振动工具研制

• 作者: 兰恭涛 张辉 朱长勇 裴学良 赵传伟 马莉
• 来源期刊: 断块油气田
• 学科: 工学
• 关键词: 附壁效应 振动工具 压降 数学模型 现场试验
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 钻采工艺
• 页码范围: 670-674
• 页数: 5页
• 分类号: TE921
• 字数: 3800字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6056/dkyqt201905027

摘要

针对现有水力振动工具存在工作压降大、耐腐蚀和耐高温性能差、寿命短、成本高等问题,根据附壁效应和旋流器的工作原理,设计了一种新型水力振动工具.该工具利用特殊流道和钻井液循环产生周期性振动,结构简单、无活动部件、工作压降小.文中利用流体动力学软件模拟研究了该工具的工作特性及影响因素,结果表明:随着入口流量的增大,进出口压降幅值、平均压降以及振动频率均逐渐增大;随着钻井液密度的增大,进出口压降幅值和平均压降逐渐增大.采用响应曲面法建立了进出口平均压降数学模型,室内实验验证了该数学模型的可靠性.工具适用排量为20～35L/s,冲击力大于30 kN,振动频率大于10 Hz.现场试验表明,基于附壁效应的水力振动工具可减少钻井定向过程中的托压现象,提高钻井效率.