| 旋风式反循环钻头结构设计与反循环效果分析 |
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| 引用本文： | 朱丽红,黄勇,殷琨,王京印.旋风式反循环钻头结构设计与反循环效果分析[J].中南大学学报(自然科学版),2014(8). |
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| 作者姓名： | 朱丽红 黄勇 殷琨 王京印 |
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| 作者单位： | 中国石油大学(华东)石油工程学院;吉林大学建设工程学院; |
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| 基金项目： | 山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EEQ012);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110133120013);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(13CX02050A/14CX02164A);中国石油大学科研启动基金资助项目(Y1302056) |
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| 摘 要： | 为解决引射式反循环钻头在裂隙地层反循环不足问题,基于人造龙卷风的诱发机理,设计旋风式反循环钻头。应用计算流体动力学方法(CFD)对旋风钻头孔底气固流场进行数值模拟,并进一步对比引射钻头与旋风钻头的反循环能力。研究结果表明:旋风钻头钻进过程中,中心通道内的上升旋流对孔底气相流体产生抽吸作用,同时孔底岩屑随气流由钻孔底面上升进入中心通道,形成反循环。与引射钻头相比,旋风钻头在裂隙地层的反循环能力更强,其中心通道内气相流体的最低压力小于-8 kPa、最大流速超过100 m/s,整体携岩效率高于95%,该型钻头可以解决裂隙地层反循环不足问题。
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| 关 键 词： | 反循环钻头 人造龙卷风 结构设计 气固两相流 数值模拟 |
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