【摘 要】
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自激脉冲射流喷嘴调制的脉冲射流相比于连续射流具有良好的冲击特性。在钻头的上方增设一个喷嘴短节与涡轮钻具组合而成的新型涡轮扭转冲击钻井工具,能为钻头提供周期性的扭
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自激脉冲射流喷嘴调制的脉冲射流相比于连续射流具有良好的冲击特性。在钻头的上方增设一个喷嘴短节与涡轮钻具组合而成的新型涡轮扭转冲击钻井工具,能为钻头提供周期性的扭转冲击,减缓下部钻具粘滑振动,提高钻井效率。本文主要采用数值模拟仿真试验的方法,对大流量低压降自激脉冲喷嘴结构参数进行优化。利用喷嘴压降、流量脉冲幅值和频率参数来表征喷嘴脉冲效果,利用线性规划模型制定优选准则,定量分析得到最优喷嘴结构,并进行流体参数分析。根据不同井眼尺寸设计得到不同尺寸的大流量低压降自激脉冲喷嘴三维结构。同时利用Fluent流体力学仿真软件分析三维结构气相体积分数云图中腔室内气囊变化规律,并对喷嘴出口脉冲射流测试打击力大小,结果表明具有良好效果。本论文以最优喷嘴结构为基础,重新设计得到一种新型涡轮扭转冲击钻井工具装配图,能为进一步提高扭转冲击效果,提升钻井效率提供优化思路。
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