水力脉冲空化射流钻井机理与试验.PDF

　　　　　　　　 　2008 4 　　　　　 　　　PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT 　　　　　 　　Vol.35　No.2　 239 :1000-0747(2008)02-0239-05 1 1 1 1 2 2 李根生 , 史怀忠, 沈忠厚, 黄中伟 , 廖华林 , 牛继磊 (1.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点 验室;2.中国石油大学(华东)石油工程学院) :国家 863计划超深井技术专项课题(2006AA06A109);教育部科技重大项目(306003) :在分析水力脉冲与空化射流调制机理的基础上, 设计出一种新型水力脉冲与空化射流耦合的水力脉冲空化射流发 生器, 通过流体脉冲扰动和自振空化效应耦合, 使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动。 钻头喷嘴出口形成脉 冲空化射流, 产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应, 从而提高井底净化和辅助破岩效果。 塔里木盆地6 口井的现场试 验结果表明, 水力脉冲空化射流钻具对钻头类型、地层特性、钻井液密度、排量、动力钻具等具有良好的适用性, 机械钻速 提高10.1%～ 53.4%。 水力脉冲空化射流发生器具有性能稳定、效果好、使用寿命长等特点, 完全可以满足现场的需要。 水力脉冲空化射流技术将为提高深井钻速提供 一种切 有效的途径, 具有较好的推广应用价值。 图4 表4 参12 :水力脉冲;空化射流;机械钻 ;深井钻井;机理;试验 :TE248　　　:A Mechanisms and tests for hydraulic pulsed cavitating jet assisted drilling 1 1 1 1 2 2 LI Gen-sheng , SHI Huai-zhong , SHEN Zhong-hou , HUANG Zhong- ei , LIAO Hua-lin , NIU Ji-lei 1.MOE K ey L abora tory of P etro leum E ng in eer ing , Ch ina Un iversity of P etroleum , B eij ing 102249, China; ( 2.Colleg e of P etroleum E ng ineer ing , Ch ina Uni vers ity of P etro leum, Dong y ing 257062, Ch ina ) Abstract:Based on modulating pulse jet and cavitating jet, a ne drilling toolis designed hich couples the advantagesof both pulse jet and cavitating jet.When drilling fluid flo s through the tool in drilling process, the fluid is modulated to pulse and cavitate. Thus, pulse cavitating jet is formed at the outlet of the bit nozzle.Because of jet pulsation, cavitating erosion and local negative pressure effect, bottomhole rock cleaning and breaking are enhanced and penetration speed improved.The tests in six ells sho good applicability of the tool to bit types, formation, drilling fluid densities, flo rates and dynamic hydraulic drilling motors,