高壓水射流防斜裝置原理分析及其設(shè)計(jì).pdf

1、隨著油田勘探開發(fā)的進(jìn)一步深入，在鉆井過程中井斜給鉆井工程帶來一系列的危害，因此鉆井過程中的防斜技術(shù)也越來越引起油田開發(fā)人員的重視。分析國(guó)內(nèi)外防斜裝置的研究，可以發(fā)現(xiàn)有很多種防斜裝置，一些簡(jiǎn)單的防斜裝置不大適合復(fù)雜地層，而自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)為國(guó)外所壟斷，使用費(fèi)用高昂。針對(duì)這種情況本文提出新型的高壓水射流防斜裝置。 針對(duì)目前在復(fù)雜深井和高陡地層中遇到的嚴(yán)重井斜和低效率等技術(shù)難題，提出了一種新型的防止井斜方法--高壓水射流防斜。高壓水射

2、流防斜裝置通過重力偏擺機(jī)構(gòu)檢測(cè)出井斜方位，并通過閥門機(jī)構(gòu)把高壓水射流引向井眼低邊，高壓射流在一部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間被開啟，以便以此在一朝向所需路徑的方向上沖蝕地層，借助閥門機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)流體切換，在鉆井過程中可以在方向上予以控制，實(shí)現(xiàn)防斜打直的目的。該裝置運(yùn)用了高壓水射流技術(shù)，在鉆井過程中防斜的同時(shí)，更高效率的破碎巖石和清洗井底，是一種新型的防斜裝置。 本文設(shè)計(jì)的高壓水射流防斜裝置，由兩部分組成，重力偏擺定位系統(tǒng)和閥門系統(tǒng)部分。閥門系統(tǒng)又

3、由兩部分組成，電磁換向閥和滑閥機(jī)構(gòu)。閥門部分的總體設(shè)計(jì)思路是用常壓的鉆井液流向去控制高壓鉆井液的流向。 本文研究?jī)?nèi)容：利用Pro/E軟件建立了簡(jiǎn)化的帶有超高壓噴嘴的PDC鉆頭三維幾何模型及井眼井底的物理模型，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型，模擬了靜止情況下PDC鉆頭的井底流場(chǎng)情況，說明用高壓水射流實(shí)現(xiàn)防止井斜是可以實(shí)現(xiàn)的。用Matlab中的Simulink對(duì)電磁換向閥數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真，分析電磁閥的響應(yīng)特性，證明了電磁換向閥控制常壓射流