气体钻井井底流场的三维数值模拟研究  被引量:1

3D Numerical Simulation of Bottom Hole Flow Field in Air Drilling

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作  者:肖晓华[1] 朱海燕[1,2] 单世远[3] 

机构地区:[1]西南石油大学基础实验教学部,四川成都610500 [2]江汉石油钻头股份有限公司,湖北武汉430223 [3]成都工具研究所,四川成都610051

出  处:《石油钻探技术》2010年第3期36-39,共4页Petroleum Drilling Techniques

基  金:国家自然科学基金项目"基于气体钻井的钻柱系统动力学特性研究"(编号:50874096)部分研究内容

摘  要:考虑空气锤钎头的排屑槽和硬质合金齿对气体钻井井底流场的影响,建立了气体钻井井底流场的数学模型和物理模型,对气体钻井井深3 000 m井底流场的速度场、压力场和温度场进行了数值模拟。结果表明:设计的空气锤钎头其井底流场的速度、压力和温度分布合理,流场可有效清洗井底、漫流携岩和冷却钎头牙齿,对称三喷嘴流道结构可用于空气锤钎头的研制。数值模拟结果与气体钻井经验公式的计算值比较吻合,结果可信,可用于指导空气锤钎头的结构优化设计和新产品的开发。In order to solve the lifting capacity and cooling problem arising from gas drilling,CFD is used in air hammer bit's structural design.Considering the effects of junk slots and cutters on the flow field at bottom hole,the numerical model and physical model of the hole-bottom flow field of air hammer bit were established aimed at numerical simulation of flow field,pressure field and temperature field in the 3 000 m well depth.The study results indicate the patterns of flow field,pressure field and temperature field were reasonable with the designed air hammer bit.The flow field can clean and cool the TCI quickly;symmetric three-nozzle jets are effective to air hammer bit.The simulation results agree with the results calculated by empirical formula.It can be used to guide the design of air hammer bit and new product development.

关 键 词:空气锤 钎头 耦合 三维 数值模拟 

分 类 号:TE242.9[石油与天然气工程—油气井工程]

 

参考文献:

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引证文献:

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