基于环空流场特性的变径稳定器参数优化研究

作     者：汤历平 周翔宇 李金和 黄崇君 周广静 Tang Liping;Zhou Xiangyu;Li Jinhe;Huang Chongjun;Zhou Guangjing

作者机构：西南石油大学机电工程学院四川省成都市610500 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 中国石油集团西部钻探工程有限公司管具与井控技术服务分公司 

基　　金：国家自然科学基金项目“基于岩石动态本构的轴扭复合冲击作用下PDC单齿破岩机理研究”(51904262) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2023年第51卷第12期

页      码：8-16页

摘      要：变径稳定器径向活塞不同的伸缩状态对环空流场会产生影响。为此,采用流体动力学研究不同状态下的环空流场特性并在此基础上进行结构优化。建立变径稳定器的流体动力学数值模拟模型,结合现场应用的变径稳定器参数,分析不同螺旋带参数和流体参数下的流体特性。研究结果表明:螺旋升角为55°左右时最优,螺旋棱截面对应圆心角对环空流场影响不明显,螺旋棱侧面倾角在5°~10°范围内较好,径向活塞为伸出状态时旋流流场表现更好;钻井液排量与旋流长度之间呈正相关、近似线性关系,钻井液密度较大时可以改善旋流衰减流场,但对切向速度和旋流长度影响较小。研究结论可为变径稳定器的结构设计与优化提供技术支撑。

主 题 词：变径稳定器 环空流场模型 径向活塞 螺旋棱 旋流长度 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.12.002

馆 藏 号：203125004...