【摘 要】
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深井钻井经常会钻遇研磨性硬地层,这类地层PDC可钻性差,钻头磨损快,钻井成本高。粒子冲击钻井技术,是在常规的钻头旋转钻进机械破岩的基础上,通过向钻井液中加入钢质粒子冲蚀
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深井钻井经常会钻遇研磨性硬地层,这类地层PDC可钻性差,钻头磨损快,钻井成本高。粒子冲击钻井技术,是在常规的钻头旋转钻进机械破岩的基础上,通过向钻井液中加入钢质粒子冲蚀破岩而形成的一种新型钻井技术,可大幅提高研磨性硬地层中的机械钻速。PID钻头是粒子冲击钻井系统的重要组成部分,PID钻头结构设计和粒子冲击、上返能力研究是粒子冲击钻井技术研究的关键之一。为了解决粒子冲击钻井技术的现场应用问题,提高强研磨性硬地层中的钻井效率,本文利用Fluent软件和室内实验条件,通过以室内实验为主、数值模拟和室内实验相结合的研究方法,从钻头结构、喷嘴结构、排量、喷距、粒子浓度、粒子直径等角度探寻粒子冲击钻井井底流场流动规律及粒子上返规律,优化PID钻头流道结构、喷嘴结构和流场参数,探讨粒子从井底返出地面的可行性,为粒子冲击钻井技术的现场试验提供理论和实验基础。
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