磨料水射流仿真分析与试验研究

为有效保持油田的稳产增产,磨料水射流技术逐渐被应用于油田生产。磨料水射流切割利用高速混砂液体的射流来完成切割作业,具有安全、多能、环保、便捷、高效的特点。本文对前混式磨料水射流切割的喷嘴结构进行了优化设计计算,采用计算流体力学的方法,利用CFD仿真软件,对不同喷嘴类型﹑喷嘴长度和不同锥角角度的喷头的工作情况进行数值模拟和仿真。对仿真结果进行分析并对不同喷嘴进行试验测试,得出了较好的锥直形喷嘴结构,为高效率与较好切割效果喷嘴的研制提供了依据。借助数学软件,对锥直形喷嘴的工作参数进行验证,得到切割深度与靶距、横移速度、压力的规律,证明仿真结果的准确性。     

纵扭复合冲击工具动力学特性研究

随着钻井深度的增加,地层岩石的强度、硬度和研磨性等特性明显增加,从而导致钻头的破岩效率较低;同时随着钻柱长度增加,钻柱系统扭转刚度降低,井下钻柱系统容易发生卡钻、黏滑等现象;为了提高钻头的破岩效率和减少黏滑现象,建立了复合冲击的运动学模型和动力学模型,根据理论模型提出了一种新型复合冲击器,利用设计的新型复合冲击器结构参数以及性能参数,验证了理论模型的正确性,同时依据理论模型研究了输入流量随时间对新型复合冲击器的动力学特性的影响规律,并利用仿真结果验证了理论的可靠性,对复合冲击工具的研发与应用选型具有重要的指导意义。