基于钻井液流变性的涡轮钻具性能预测研究

基于钻井液流变性的涡轮钻具性能预测研究

论文摘要

为探究钻井液流变性变化对涡轮钻具性能的影响,针对Ф89 mm取心涡轮钻具涡轮级进行叶片建模,采用CFX进行不同钻井液性质下的多级涡轮仿真。流场及数值模拟结果表明:随着钻井液粘度增加,涡轮级的转矩呈对数增长、压降增大,效率降低,钻井液在涡轮级的出口速度减小;而钻井液密度的增加增大了其在涡轮定转子中的流速及压降,同时涡轮效率有所提高。研究结果可为优化涡轮叶片的设计提供依据;现场使用涡轮钻具,也应考虑其对钻井液流变性变化的适应能力,及时调整泵压、钻压保证最佳工况。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 涡轮叶片建模
  •   1.1 涡轮叶栅流动分析
  •   1.2 涡轮叶片结构与型线设计
  • 2 基于CFX的涡轮级仿真
  • 3 钻井液流变性
  • 4 仿真结果分析
  •   4.1 压力场云图分析
  •   4.2 速度云图分析
  •   4.3 流体介质对涡轮输出性能的影响
  •   4.4 流体性质对涡轮级效率的影响
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 沙俊杰,王瑜,路家兴,夏柏如

    关键词: 涡轮叶片,粘度,密度,流场仿真,输出性能

    来源: 地质与勘探 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 地质学,石油天然气工业,矿业工程

    单位: 中国地质大学(北京)工程技术学院,自然资源部深部地质钻探技术重点实验室

    基金: 国家重点研发计划课题“小口径高效系列钻具研究”(编号:2018YFC0603404),国家自然科学基金面上项目“深孔高温硬岩中涡轮钻进粘滑振动及其抑制机理研究”(编号:41572360)和国家自然科学基金面上基金“基于高密度钻井液的高温涡轮取心钻进模型研究”(编号:41872180)联合资助

    分类号: P634.42

    页码: 1051-1058

    总页数: 8

    文件大小: 1571K

    下载量: 85

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