导读:本文包含了井底流场论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:井底,钻头,流体力学,射流,数值,岩屑,平台。
井底流场论文文献综述
闫炎,管志川,杨才,阎卫军,耿潇[1]（2019）在《领眼与扩眼双级PDC钻头井底流场数值模拟》一文中研究指出针对领眼与扩眼双级PDC钻头,利用FLUENT有限元软件进行了井底流场数值模拟,得到了四刀翼双级PDC钻头与六刀翼双级PDC钻头井底的速度场、压力场特征。仿真结果表明,领眼钻头刀翼上的内侧切削齿由于低速滞留区的存在导致表面钻井液流速较低,清洗效果较差;从领眼钻头井底上返的钻井液流过阶梯状环空井眼台阶处时出现压力波动。对比两种双级PDC钻头仿真结果,四刀翼双级PDC钻头领眼体与扩眼体井底水力能量分配更加均衡,同时领眼空间与扩眼空间均形成了较大的轴向压差,更加利于钻井液携岩上返。领眼钻头的井眼尺寸、领眼钻头与扩眼钻头喷嘴的过流面积配比对于双级PDC钻头的井底流场有着较为明显的影响。(本文来源于《石油钻采工艺》期刊2019年01期）
罗金武[2]（2018）在《基于CFD-DEM耦合的水平井PDC钻头井底流场研究》一文中研究指出水平井PDC钻头作为钻井工程中一个重要的工具,被广泛地运用于深层页岩气水平井的开发中,如何在泥页岩地层中高效钻进的同时达到最佳的井底清岩效果就对水平井PDC钻头的水力结构提出了要求。利用数值模拟仿真技术,研究水平井PDC钻头井底流场中岩屑运移的情况,可以协助和指导钻头水力结构的设计。现有的数值模拟方法多采用单相流和拉格朗日粒子样本追踪的方法,并未考虑高钻速情况下大量的岩屑与钻井液的双向耦合作用以及岩屑的大小和力学行为,存在一定的局限和不足。基于以上考虑,本文采用了 CFD-DEM(计算流体力学-离散元)耦合技术,针对高岩屑量情况下水平井PDC钻头的井底流场进行了岩屑运移的数值模拟研究。主要的研究工作有如下各方面:(1)以CFD-DEM耦合理论为基础,建立了考虑重力和旋转的水平井PDC钻头井底流场液固双向耦合的基本理论和数值模拟计算模型。(2)利用CAD软件建立井底叁维流场模型,根据岩石切削量仿真理论提取各切削齿产生的初始岩屑量以及岩屑的初始运动速度和方向。(3)建立CFD-DEM耦合的水平井PDC钻头井底流场数值模拟研究方法;使用多面体网格划分技术进行计算模型的网格无关性验证;在不同条件下采用轨迹跟踪的方式对模拟结果中钻井液运动和岩屑运移进行分析研究;提出利用岩屑滞留量和岩屑运移比作为水平井PDC钻头井底流场携岩性能的两个评价指标。(4)针对水平井PDC钻头,依据评价指标分析对比钻头流道形状、喷嘴数量、喷嘴大小、喷嘴排布对钻头井底流场岩屑运移的影响研究,并提出水力结构的设计建议,现场结果表明,采纳设计建议后的水平井PDC钻头性能表现较好。本论文的研究成果丰富和发展了水平井PDC钻头井底流场的数值模拟研究方法,对进一步了解井底岩屑的运移状态和改进钻头水力结构具有工程实际意义。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-05-01）
况雨春,王芳,魏莉鸿,董宗正,罗金武[3]（2017）在《基于Web服务的PDC钻头井底流场分析平台研究》一文中研究指出为解决常规PDC(polycrystalline diamond compact)钻头井底流场水力性能数值模拟分析时存在的门槛高、耗时长、重复工作量多等问题,建立了基于Web服务的PDC钻头井底流场分析平台。平台框架由上至下分为软件接口层、分析服务层和结果输出层。在服务端通过知识封装技术实现钻头井底流场分析过程的自动化、参数化和集成化;利用Web封装技术对参数化流场分析模板进行封装和管理,从而实现客户端基于Web服务的PDC钻头井底流场的分析研究。实例验证表明,采用该平台分析PDC钻头水力性能可有效降低CFD软件的使用门槛,提高钻头井底流场的分析效率,节约人力与物力,能够为石油装备企业提供规范化的技术支持。(本文来源于《工程设计学报》期刊2017年04期）
崔柳,汪海阁,纪国栋,吕泽昊,宋先知[4]（2017）在《高温射流井底流场与参数影响分析》一文中研究指出高温射流钻井过程中,高温流体在上返时易引起上部井壁岩石的裂解垮塌和钻柱持续高温,为实现安全高效钻井,提出了通过钻柱侧向注冷水的环空冷却方案,研究了射流速度、射流温度和冷水速度等参数对环空冷却效果的影响。研究结果表明:随着射流速度的增加,环空平均温度对射流速度的变化敏感性越来越弱,同时环空平均温度与射流温度呈线性关系。冷水速度存在某一临界值,该临界值与射流速度和井眼直径等因素有关,当冷水速度大于临界值时,既能够保证高温流体对井底的破岩效果,又可以对环空进行较好地冷却。研究中,临界值为射流速度的70%80%,高温射流与冷却水的临界流量比为0.91,且随井筒尺寸的增加而增大。高温射流破岩的能量利用率高,在深井硬地层中采用非接触式破岩可提高钻井速度。在实际较软地层钻井过程中,两侧冷却条件下的高温射流方案在需要进行扩眼钻进的地层具有一定的适用性。(本文来源于《石油机械》期刊2017年05期）
王苏为[5]（2017）在《粒子冲击钻井井底流场数值模拟及测试研究》一文中研究指出深井钻井经常会钻遇研磨性硬地层,这类地层PDC可钻性差,钻头磨损快,钻井成本高。粒子冲击钻井技术,是在常规的钻头旋转钻进机械破岩的基础上,通过向钻井液中加入钢质粒子冲蚀破岩而形成的一种新型钻井技术,可大幅提高研磨性硬地层中的机械钻速。PID钻头是粒子冲击钻井系统的重要组成部分,PID钻头结构设计和粒子冲击、上返能力研究是粒子冲击钻井技术研究的关键之一。为了解决粒子冲击钻井技术的现场应用问题,提高强研磨性硬地层中的钻井效率,本文利用Fluent软件和室内实验条件,通过以室内实验为主、数值模拟和室内实验相结合的研究方法,从钻头结构、喷嘴结构、排量、喷距、粒子浓度、粒子直径等角度探寻粒子冲击钻井井底流场流动规律及粒子上返规律,优化PID钻头流道结构、喷嘴结构和流场参数,探讨粒子从井底返出地面的可行性,为粒子冲击钻井技术的现场试验提供理论和实验基础。(本文来源于《中国石油大学（北京）》期刊2017-05-01）
王芳[6]（2017）在《PDC钻头井底流场模拟平台开发与应用》一文中研究指出PDC钻头作为钻井破岩的主要工具,其水力结构的优劣决定着钻头的携岩和冷却效果。通过研究PDC钻头井底流场的流动情况能够发现钻头水力结构可能存在的问题,并及时改进钻头的水力结构。现有的数值模拟方法存在软件门槛高、操作过程繁琐、重复性劳动多和分析效率低等问题,并且在评价准则方面也存在着一些不足。针对以上问题,本文以现有的PDC钻头井底流场模拟技术为基础,针对PDC钻头井底流场的数值模拟及模拟技术的集成与开发进行了以下方面的研究:(1)PDC钻头切削齿的冷却效果研究。基于现有的PDC钻头切削齿热磨损机理及温度分布研究,简化切削齿的生热和传热模型,在井底流场数值模拟分析过程中,考虑井底流场对切削齿切削热的影响,直接将切削齿齿面温度作为切削齿冷却效果的评判标准。(2)PDC钻头井底流场模拟技术的集成。针对不同的钻井工艺,完善单相流、气液两相流、液固两相流和气液固叁相流四种流场介质的PDC钻头井底流场模拟技术,完善PDC钻头携岩和冷却效果的评判方法;将网格划分、CFD前处理、求解器求解和后处理为一体的PDC钻头井底流场模拟技术程序化,通过EASA商业封装软件对PDC钻头井底流场模拟技术进行知识封装,建立起基于Web服务的PDC钻头井底流场模拟平台。(3)PDC钻头井底流场模拟平台的应用。基于PDC钻头井底流场模拟平台研究流道形状对PDC钻头携岩和冷却效果的影响规律;对抽吸式微取芯PDC钻头进行水力结构分析与现场应用,现场结果表明优选出的微取芯钻头的取芯效果和提速效果都表现良好。通过实例验证表明,本文所开发的PDC钻头井底流场模拟平台简化了传统数值模拟分析技术繁杂的操作过程,提高了分析效率,节约了人力与物力成本。PDC钻头井底流场模拟平台不仅适用于常规PDC钻头,还适用于个性化PDC钻头,具有较强的工程实用价值。(本文来源于《西南石油大学》期刊2017-05-01）
况雨春,王芳,魏莉鸿,董宗正,罗金武[7]（2017）在《基于EASA的PDC钻头井底流场分析平台研究》一文中研究指出常规PDC钻头井底流场水力性能的数值模拟分析具有门槛高、耗时长和重复工作量大等缺点。鉴于此,建立了一个基于EASA封装软件的PDC钻头井底流场分析平台。通过对CFD软件的集成,利用EASA软件建立友好的用户界面,并对CFD底层应用程序进行封装,实现用户界面与底层应用程序之间的数据交互,通过网络发布和共享,用户即可对PDC钻头井底流场分析平台进行远程调用。实例验证结果表明:通过该平台进行PDC钻头水力性能的分析可有效降低CFD软件的使用门槛,提高钻头井底流场的分析效率,节约人力与物力资源。研究结果能够为石油装备企业及现场应用提供规范化的技术支持。(本文来源于《石油机械》期刊2017年03期）
李轩[8]（2016）在《高压喷射钻井井底流场模拟》一文中研究指出高压喷射钻井是提高机械钻速的主要手段之一。与常规钻井相比,高压喷射钻井除了依靠钻头牙齿对岩石进行机械破碎,其射流也存在“水力作用”。从喷嘴喷出的高压射流可以起到水力清岩和破岩的作用,并始终保持井底清洁,从而提高机械钻速。本文从高压喷射钻井原理入手,结合计算流体力学理论,建立了高压喷射钻井井底流场(射流喷射速度、井底压力、漫流速度)数学模型。通过研究0311.15mm叁牙轮钻头几何特征,利用叁维实体建模软件建立了叁牙轮钻头实体模型,再通过布尔运算,得到井底流场流道的物理模型,并对模型进行网格划分,通过数值运算方法,模拟了不同泵压、排量下井底的速度和压力分布。在数值模拟的基础上,对高压喷射钻井在现场的提速效果进行了分析和总结,提出了合理的喷嘴组合和钻井参数。高压喷射钻井井底流场模拟结果表明,钻井液可以通过井壁和牙轮间空间上返,井底漫流层的厚度在4-5mm之间。井底射流区存在压力梯度,有利于岩屑的翻转和运移。随着泵压增加,喷嘴压降增大,在第一阶段(20-25MPa)提速效果最好。在一定范围内,射流喷射速度和井底动压力受排量影响较大,漫流速度受排量的影响较小。双喷嘴井底流场分布较叁喷嘴流场的分布更为不均,两喷嘴组合优于叁喷嘴组合。本文的研究结果对正确认识喷射钻井的提速原理以及选择合理的喷嘴组合、排量有重要理论意义和实践意义。(本文来源于《西南石油大学》期刊2016-12-01）
邵冬冬,刘亚,吴波,曹俊,王委[9]（2016）在《井底脉冲式不对称流场钻井工具的研制及应用》一文中研究指出常规钻井作业中井底水力能量利用率较低,水力辅助破岩和清岩能力下降,导致井底岩屑不能及时清理而造成岩屑的重复破碎,甚至形成钻头泥包,使得钻井速度降低。鉴于此,研制了与钻头配套使用的JSXMC型井底脉冲式不对称流场钻井工具。该工具产生的脉冲射流直接通过钻头喷嘴作用于井底,在井底产生不对称流场,不仅具有降低井底压持效应、产生负压脉冲和空化辅助破岩等功能,还具有脉冲效果更强、工具长度短和辅助冲击钻井等特点,从而大幅提高机械钻速。现场应用结果表明:在钻具组合相同和钻进参数基本相同的情况下,该工具的平均机械钻速比邻井提高30%,同时还具有保护钻头的作用。该工具的研制成功可为钻井现场合理有效地利用井底的水力能量并提高机械钻速提供参考。(本文来源于《石油机械》期刊2016年10期）
潘晓毅,秦建新,谢德龙,林峰,罗文来[10]（2016）在《金刚石钻头井底流场CFD模拟研究》一文中研究指出运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)理论,采用RNGk–ε模型及连续性方程对常规75/49mm钻头的井底流场进行了数值模拟,分析了井底压力、流速、剪力分布特征及水口涡流对唇面流场的影响,针对钻齿的冷却不充分部位及冲蚀严重部位提出了金刚石匹配优化设计建议。模拟结果表明:常规75/49mm钻头模型唇面压力分布梯度是由内沿指向外沿逐级递减的,由于水口涡流的存在,其介质流速云图、剪力等高云图呈扭曲"凸"形分布。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2016年04期）
井底流场论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
水平井PDC钻头作为钻井工程中一个重要的工具,被广泛地运用于深层页岩气水平井的开发中,如何在泥页岩地层中高效钻进的同时达到最佳的井底清岩效果就对水平井PDC钻头的水力结构提出了要求。利用数值模拟仿真技术,研究水平井PDC钻头井底流场中岩屑运移的情况,可以协助和指导钻头水力结构的设计。现有的数值模拟方法多采用单相流和拉格朗日粒子样本追踪的方法,并未考虑高钻速情况下大量的岩屑与钻井液的双向耦合作用以及岩屑的大小和力学行为,存在一定的局限和不足。基于以上考虑,本文采用了 CFD-DEM(计算流体力学-离散元)耦合技术,针对高岩屑量情况下水平井PDC钻头的井底流场进行了岩屑运移的数值模拟研究。主要的研究工作有如下各方面:(1)以CFD-DEM耦合理论为基础,建立了考虑重力和旋转的水平井PDC钻头井底流场液固双向耦合的基本理论和数值模拟计算模型。(2)利用CAD软件建立井底叁维流场模型,根据岩石切削量仿真理论提取各切削齿产生的初始岩屑量以及岩屑的初始运动速度和方向。(3)建立CFD-DEM耦合的水平井PDC钻头井底流场数值模拟研究方法;使用多面体网格划分技术进行计算模型的网格无关性验证;在不同条件下采用轨迹跟踪的方式对模拟结果中钻井液运动和岩屑运移进行分析研究;提出利用岩屑滞留量和岩屑运移比作为水平井PDC钻头井底流场携岩性能的两个评价指标。(4)针对水平井PDC钻头,依据评价指标分析对比钻头流道形状、喷嘴数量、喷嘴大小、喷嘴排布对钻头井底流场岩屑运移的影响研究,并提出水力结构的设计建议,现场结果表明,采纳设计建议后的水平井PDC钻头性能表现较好。本论文的研究成果丰富和发展了水平井PDC钻头井底流场的数值模拟研究方法,对进一步了解井底岩屑的运移状态和改进钻头水力结构具有工程实际意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
井底流场论文参考文献
[1].闫炎,管志川,杨才,阎卫军,耿潇.领眼与扩眼双级PDC钻头井底流场数值模拟[J].石油钻采工艺.2019
[2].罗金武.基于CFD-DEM耦合的水平井PDC钻头井底流场研究[D].西南石油大学.2018
[3].况雨春,王芳,魏莉鸿,董宗正,罗金武.基于Web服务的PDC钻头井底流场分析平台研究[J].工程设计学报.2017
[4].崔柳,汪海阁,纪国栋,吕泽昊,宋先知.高温射流井底流场与参数影响分析[J].石油机械.2017
[5].王苏为.粒子冲击钻井井底流场数值模拟及测试研究[D].中国石油大学（北京）.2017
[6].王芳.PDC钻头井底流场模拟平台开发与应用[D].西南石油大学.2017
[7].况雨春,王芳,魏莉鸿,董宗正,罗金武.基于EASA的PDC钻头井底流场分析平台研究[J].石油机械.2017
[8].李轩.高压喷射钻井井底流场模拟[D].西南石油大学.2016
[9].邵冬冬,刘亚,吴波,曹俊,王委.井底脉冲式不对称流场钻井工具的研制及应用[J].石油机械.2016
[10].潘晓毅,秦建新,谢德龙,林峰,罗文来.金刚石钻头井底流场CFD模拟研究[J].金刚石与磨料磨具工程.2016
论文知识图
