取样钻头内嵌环形喷射器喷嘴参数研究.pdfVIP

2014年第5期 中州煤炭 总第221期 取样钻头内嵌环形喷射器喷嘴参数研究 张 睿 ，隆清明，李建功，李秋林 (中煤科工集 团 重庆研 究院有 限公司，重庆 400037) 摘要 ：环形喷射器是实现井下反循环取样技术的关键部件。采用数值模拟和现场实验相结合 的方法，研 究 了 取样钻头内嵌环形喷射器的性能。研究发现 ，对于取样钻头 内嵌的6喷嘴环形喷射器 ，喷嘴安装角和喷嘴直 径是影响喷射器性能和取样效果的关键参数 。通过喷射器 的负压指标、效率指标及现场实验得 出：喷嘴安装 角为 l5。、直径为2．1mm的6喷嘴环形喷射器性能最优。内嵌该喷射器 的取样钻头现场应用 中取样效果在 取样深度 、取样 时间和取样质量方面均满足瓦斯含量测定的取样要求。 关键词 ：环形喷射器 ；喷嘴参数；数值模拟 ；取样 中图分类号 ：TD421．25 文献标志码 ：A 文章编号 ：l003—0506(2014)05—0077—04 ResearchOilNozzleParametersofAnnularEjectorEmbeddedinSamplingDrill ZhangRui，LongQingming，LiJiangong，LiQiulin (ChinaCoalTechnologyEngineeringGroupChongqingResearchInstitute，Chongqing 400037，China) Abstract：Theannularejectoristhekeycomponenttorealizereversecirculationsamplingtechniqueincoalmine．Itadoptsthemethod ofcombiningnumericalsimulationandfieldexperimenttostudythesamplingdrillannularejectorperformance．Throughthestudy，it foundthat，for6nozzlesannularejector，thenozzleangleandnozzlediameterarekeyparameterswhichaffectejectorperformanceand samplingeffect．Itisconcludedthat6nozzlesannularejectorwithangle15。anddiameter2．1mmhasoptimalperformancefromthee— jectorpressure，efficiencyandfieldexperiment．Whenthesamplingdrillwithejectorisusedinthefield，thesamplingdepth，sampling timeandsamplingqualityallmeettherequirementofsamplingforgascontentdetermination． Keywords：annularejector；nozzleparameters；numericalsimulation；sampling 瓦斯含量是煤层气资源开发 、矿井瓦斯防治等 式 ，为此本文对煤矿条件下反循环取样的核心部 工程的基础依据 ，目前井下测定煤层瓦斯含量应用 件取样钻头内的环形喷射器进行了研究 。 最多的是直接测定法 。该技术的误差集 中于损失量 l 环形多喷嘴喷射器性能参数及评价方法 推算 ，精度提 高 的瓶颈在 于如何快速 定点采取煤 样 。。。地质勘探领域的反循环钻井岩心取样技术 1．1 工作原理 具有取样速度快 、样品定点采取 、污染小等优点 ， 煤矿井下反循环取样装置 (图 1)工作状态下 ， 但所用双壁钻杆直径较大 ，未 引入煤炭行业 。随着