磨料射流擴(kuò)孔技術(shù)研究.pdf

1、大直徑擴(kuò)孔是徑向水平鉆井技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前,大直徑擴(kuò)孔常采用機(jī)械擴(kuò)孔器,擴(kuò)孔直徑較小,且易發(fā)生井下事故。針對這些問題,將磨料射流技術(shù)引入到井下擴(kuò)孔中,設(shè)計(jì)了適用于井下擴(kuò)孔的長圓噴嘴與扇形噴嘴。論文首先給出長圓噴嘴和扇形噴嘴的設(shè)計(jì)方法,并結(jié)合磨料射流擴(kuò)孔技術(shù)的實(shí)際要求設(shè)計(jì)出8種扇形噴嘴和10種長圓噴嘴。對設(shè)計(jì)的噴嘴進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果表明:長圓噴嘴長寬比和出口直徑的增加均使噴嘴擴(kuò)散角增加;扁圓柱段長度與噴嘴出口直徑相等時,射流速度衰

2、減最慢。扇形噴嘴出口直徑增加,射流擴(kuò)散角增大;橢圓半長軸越小,射流出口速度越大,衰減越慢;V型槽半切角增大,射流擴(kuò)散角減小,但噴嘴出口速度越大,射流衰減越慢。
　　 通過對長圓噴嘴與扇形噴嘴室內(nèi)擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知:長圓噴嘴出口直徑、長寬比增加均使擴(kuò)孔寬度增加,且長寬比大于1.9時寬度增幅較大,但深度下降明顯。扇形噴嘴V型槽半切角的增大使得擴(kuò)孔寬度變小,而擴(kuò)孔深度增大,當(dāng)半切角大于36度時擴(kuò)孔深度大幅度增加,當(dāng)半切角小于36度時