一种适用于普通PDC钻头的新型超高压流道设计

作     者：韩立国 周龙昌 徐依吉 吴琪 Han Liguo;Zhou Longchang;Xu Yiji;Wu Qi

作者机构：中石化胜利石油工程有限公司塔里木分公司山东东营257052 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 

基　　金："十二五"国家科技重大专项"大型油气田及煤层气开发"之"海相碳酸盐岩油气井井筒关键技术"(编号:2011ZX05005-006)资助 

出 版 物：《石油钻探技术》 (Petroleum Drilling Techniques)

年 卷 期：2014年第42卷第4期

页      码：120-124页

摘      要：为了突破井下水力增压器只能与特制钻头配套使用的局限性,进行了适用于普通PDC钻头的新型超高压流道设计。根据高压管压力损耗计算,设计了新型分流结构,确定了导流管直径和长度;通过超高压水射流分析,优化了喷嘴结构、喷嘴圆锥段收缩角、喷嘴尺寸参数;通过室内系统测试,验证了不同压力下各部件及连接处的密封性能。由理论分析得知,分流机构上端的理论壁厚下限为3.1mm,综合考虑施工流量和压力影响,设计超高压管道直径8mm,配合高压软管长度400mm,高压水射流喷嘴最大流量系数下的收缩角为13°,高压喷嘴出口段圆柱段的长度选取喷嘴出口直径的2～4倍。现场试验表明,新型超高压流道使平均机械钻速提高71.95%。研究得出,超高压双流道直联式流道系统的分流装置、导流装置、超高压喷嘴满足了现场作业要求,井下增压器直接与普通PDC钻头配合使用拓宽了其应用范围。

主 题 词：PDC钻头 喷嘴 直联式流道 分流装置 导流装置 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.10010890.2014.04.023

馆 藏 号：203566439...