反喷牵引直旋混合射流钻头自进力的实验测试与数值分析*
2016-04-25吴德松廖华林牛继磊李耀华
高压物理学报 2016年5期
吴德松,廖华林,贾 夏,牛继磊,李耀华
(1.中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛 266580;2.中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院,山东青岛 266071)
水力喷射径向侧钻微小井眼技术是利用连续油管,通过特殊的转向设备在套管和水泥环上钻孔,进而在油藏的某一层位或多个层位沿径向钻出多个水平分支井眼,能够极大地提高单井产量,具有适应性强、钻井效率高、钻井成本低的优点[1-6]。反喷牵引射流钻头具有向后开孔的反向喷嘴,形成的反向射流可为射流钻头提供牵引力,在钻进过程中有效地降低高压软管的屈曲失稳,减小软管进入地层的阻力,同时反向射流还能够清除岩屑,有利于增大钻孔孔径,增强钻头的稳定性[7-9]。
准确计算反喷牵引射流钻头的自进力是确定径向水平井软管的预安装长度和实际延伸能力的关键因素[10]。现有的射流钻头自进力计算一般只考虑流量的影响,其值为反向喷嘴牵引力与正向喷嘴反冲力之差[11-12]。然而研究发现,反喷牵引射流钻头的实测自进力与计算值存在偏差。因此,有必要针对反喷牵引射流钻头自进力的主要影响因素进行研究,分析实测自进力与计算值产生偏差的内在机制。本研究以新型反喷牵引直旋混合射流钻头的结构为基础,实验研究入口流量、井筒直径、正向喷距等关键因素对射流钻头自进力的影响规律,并通过射流钻头流场结构的数值模拟分析3种因素对射流钻头自进力的影响机制,以期为建立多因素条件下射流钻头自进力的计算与控制方法提供基础。……
登录APP查看全文
