自进式直旋混合喷嘴的钻进性能研究

作者：高军红; 付必伟^*; 董宗正

来源：石油机械, 2022, 50(09): 72-78.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.09.010

• 天然气水合物开采
• 水力径向钻井
• 直旋混合射流
• 喷嘴
• 数值模拟

为增强水力径向钻井技术在水合物开采和储层改造作业中的应用效果，采用数值模拟方法对其核心元件自进式喷嘴的钻进性能展开研究，主要从喷嘴的推进性能和破岩效果2个方面对比分析了3种常用自进式喷嘴的钻进性能。分析结果表明：直旋混合射流喷嘴射流核心长度是旋转射流喷嘴的1.18倍，可以消除旋转射流中心存在低速区的问题；切向速度和径向速度较大，具有较好的剪切破岩效果；直旋混合射流喷嘴的有效破岩面积明显大于直射流喷嘴，具有较大的钻孔孔径；存在最优的作业压力范围，可使直旋混合射流喷嘴的钻进性能最佳。研究表明直旋混合射流喷嘴兼具直射流和旋转射流的破岩优势，具有较好的钻进性能。研究结果可为海洋天然气水合物高效开采和储层改造作业提供参考。

• 单位
  长江大学; 石油大学机电工程学院