摘要：钢粒磨料射流是在不改变现有钻井设备和工艺的基础上,将体积分数为2%～5%,粒径为1～3mm的钢粒,通过注入系统注入到高压钻井液中,钢粒沿钻杆流动,并通过特殊设计的钻头得以加速,以较高的频率和大约150m/s的速度冲击破碎井底岩石,实现高效破岩,提高钻井速度的一项新的钻井技术。通过国外的现场应用表明,该技术可以将深井硬地层、研磨性地层的钻井速度提高2～4倍。文章分析了钢粒磨料射流应用背景,研究了钢粒磨料射流的破岩机理,设计了钢粒磨料射流钻头以及钢粒磨料射流喷嘴的结构。

摘要：从理论上分析了磨料射流用于切割混凝土路面的可行性,引入声发射作为检验切割效果的工具,对声发射技术及其进展作了介绍,进行了实验的设计,希以此拓展高速公路维护的方法。

摘要：磨料射流是在高速（达700m/s）的水射流中混入某种磨料（如石榴石或硅砂）而形成的，本文将探讨研制新型的磨料射流岩石钻孔的可行性。文中讲座了两种方案，第一种方案是用不转的钻杆射出多股水射流，最终形成单股磨料射流。这些射流在钻杆内旋转或不旋转，以加强水与磨料的混合，并促使能量分布更趋均匀。第二种方案是在旋转的钻杆上，设置两股磨料射流，转动的射流将切出同心圆的沟槽。沟槽间的材料可通过优化钻机的结构加以切除。初步建立了线性切割模型，以便确定钻头的结构参数。根据上述两种方案设计钻头，然后在花同岗岩和砂岩试样上进行试验。对于硬岩，旋转式钻孔机的切割效果最佳，而另外两种钻孔机较适合于软岩。为确定各自的使用范围，必须对每种方案进行优化研究。根据本研究的钻孔费用表明，磨料射流钻孔完全可以同传统的方法竞争。

摘要：掘进机截割硬岩时,截齿存在截割力大、磨损严重、温度高等问题,提出一种新型旋转磨料水射流截齿,喷嘴和截齿为一体式结构,射流靶距较小,能够更好地发挥水射流的破碎作用,且该喷嘴采用轴向和切向分别入流的方式,解决了旋转射流存在的中心低速低压区、磨料射流混合效果不好的问题,提高了破岩效率。利用Fluent对喷嘴内外部流场进行数值模拟,验证了新型喷嘴的可行性,可以通过调整轴向和切向入流比例以适应不同的工况条件。

摘要：后磨料射流的水力参数对其射流能量以及射流的冲击能量和破碎效率具有较大影响,为了探究后混合磨料水射流的最优系数,利用后混合式磨料射流破岩实验装置,开展了后混合式磨料射流破岩实验,研究了水力参数变化对破岩效果即射流能量的影响规律。实验结果表明,在相同淹没条件下,破岩效果随压力增大而增大,破岩效果最优的磨料浓度为2~4%,冲击时间增加,磨料射流破碎岩石的深度会增大,破碎效率会下降,单位体积磨料射流冲击岩石的时间应该保持越小越好,冲击时间越长时,压力与磨料浓度对破岩效果的影响幅度越大。研究得到的后混式磨料射流破岩规律,可为石油行业中后混式磨料射流装置的设计及应用提供重要依据。

摘要：高压磨料射流切割技术用于国内海上油气田生产设施弃置作业优势明显。依托公司现有的超高压磨料射流切割技术,自主研制一种不需采用高压旋转动密封的超高压磨料射流切割工具。工具结构简单,性能稳定。经现场试验,工具可以顺利完成多层套管的切割。

摘要：为得到超高压喷嘴的最佳射流特性,提高磨料射流切割设备的作业效率,基于两相流理论研究了流体和磨料颗粒在喷嘴收缩段和圆柱段内加速的理论计算方法,同时利用计算流体力学软件FLUENT对喷嘴内外射流特性进行仿真分析,研究喷嘴内、外速度和压力场分布情况,并对比理论计算与仿真结果。在此基础上,研究收缩段角度和圆柱段长度对喷嘴内、外射流特性的影响,确定喷嘴内部最优结构尺寸范围。研究结果表明:对于入口直径8 mm、出口直径1 mm的喷嘴,圆柱段长度范围宜选取3035 mm,收缩角范围宜选取12°13°。所得结论可为超高压磨料射流喷嘴的设计及现场应用提供参考。

摘要：论述了磨料浆体射流的基本特性，分析了磨料浓度、粒度等因素对浆体的流体力学特性的影响，提出了喷嘴设计的基本原则，根据冲击玻坏冲蚀机理，得出了系统工作的最优参数。

摘要：为了解决超短半径径向水平井水力钻头破岩效率低的问题,将膛线引入水力学中,利用膛线的螺旋切割产生直旋混合射流,同时根据磨料射流高效破碎靶件的特点,利用岩屑产生磨料射流的优势,设计了A、B 2种结构的自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头,并利用数值模拟方法分析了钻头的流场分布规律。分析结果表明,钻头的螺旋切槽能够形成旋转射流,磨料漏斗均能吸入岩屑形成磨料射流;钻头的扩展段和井底两侧均能产生涡漩,该涡漩可以促进岩屑翻滚,进而提高清岩效果,轴向速度分布规律与常规喷嘴圆形射流规律相似;自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头设计时应优选A型。

摘要：喷嘴属深长孔结构,传统方法难以得到喷嘴磨损随时间的变化关系。设计了拆分喷嘴,便于直观地观察喷嘴磨损情况。对总长35 mm的喷嘴进行磨损实验,得出喷嘴磨损随时间的变化关系,结果表明:喷嘴的磨损依次发生在收敛段与直线段过渡段、距直线段进口5～10 mm段、距直线段进口20～22 mm段;在上述3段中各选取1个典型断面进行分析,得到典型断面腔室直径随时间的变化关系,分析了各断面在不同时间磨损量不同的原因;分析了喷嘴磨损对切割能力的影响,结果表明:距直线段进口5～10 mm段磨损到一定程度后,磨料会发生严重的偏转,导致切割能力下降,喷嘴下游急速磨损,表明距直线段进口5～10 mm段为延长喷嘴使用寿命的关键部位。