基于引射原理的侧吸式反循环钻头结构参数数值研究

作者：范黎明; 殷琨; 张永光; 赵志强; 赵睿智; 张晓; 姜楠楠

来源：中南大学学报(自然科学版), 2011, (01): 220-226.

• 引射器
• 反循环
• 钻头
• CFD
• 结构参数
• 优化 ejector
• reverse circulation(RC)
• bit
• CFD
• geometry parameter
• optimization

为进一步提高潜孔锤反循环连续取样钻进时反循环取样效果,减少环空岩粉(岩样)漏失,创新地设计出具有引射器结构的侧吸式反循环钻头,并在试验与计算流体动力学(CFD)数值模拟的基础上通过对钻头喷嘴与接受段入口的距离LNT、喷嘴直径DN、底喷孔直径DT、扩压槽深度LD 4个关键参数对环空气体泄漏量影响规律进行研究,探讨引射原理在提高钻头反循环能力上的可行性及其效果,同时为优化设计提供理论依据。研究结果表明:将引射原理引入到反循环钻头中用于降低环空泄漏,提高反循环效果是完全可行的,且效果明显要好于传统的国内传统反循环钻头的效果好;另外,侧吸式反循环钻头的反循环效果受LNT,DN,DT和LD影响明显,且总存在最优结构参数使其反循环效果达到最佳;对于直径为108 mm的侧吸式反循环钻头,LNT=-10 mm,DN=5 mm,DT=14 mm,LD=40 mm是比较理想的参数组合。

• 单位
  中国石油天然气集团公司; 吉林大学