冲击振动钻井工具流固耦合模拟试验

论文摘要

深井超深井钻井过程中,旋转冲击钻井技术是解决硬岩钻速慢的有效方法之一。目前液动冲击器多采用水力能量驱动,随着井深的增加,管路水力能量损耗增大,依靠钻井液驱动的液力冲击装置同样需要消耗水力能量,使得钻头有效压降进一步降低。因此,液力驱动冲击钻井技术在深井超深井中的应用受到局限。基于钻柱振动原理,提出一种利用水力能量和钻柱振动耦合作用的新型冲击旋转钻井装置,通过建立流固耦合物理模型,运用流固耦合方法,获得入口流量、运动位移、振动频率以及入口和出口直径等对装置所产生的载荷特征影响规律。结果表明,装置所产生动载荷幅值随流量、振动位移以及振动频率的增加而增加,而静载荷仅与流量变化有关。

论文目录

• 1 结构与工作原理
•   1.1 结构
•   1.2 工作原理
• 2 流固耦合
•   2.1 流固耦合的分类
•   2.2 物理模型定义
•   2.3 移动网格划分
• 3 影响因素
•   3.1 流量影响
•   3.2 振动频率的影响
•   3.3 振动位移的影响
•   3.4 出口与入口直径的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨龑栋,廖华林,牛继磊,汪振,张晨

关键词: 冲击钻井,流固耦合,冲击振动,冲击载荷特征,液动冲击器

来源: 石油学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学(华东)石油工程学院非常规油气开发教育部重点实验室

基金: 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室开放课题(18-ZC0607-0023),国家自然科学基金项目(No.51274235),山东省自然学科学基金(ZR2019MEE120)项目资助

分类号: TE921

页码: 734-739

总页数: 6

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