空气潜孔锤反循环钻头试验研究
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收稿日期:2009-02-07;改回日期:2009-04-04 作者简介:许刘万(1954-),男(汉族),陕西白水人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,全国水井钻机情报网首席顾问,兰州军区给水团技术顾问,探矿工程专业,从事水文水井、工程钻探设备、各类钻具及钻探工艺的研究、推广工作及进口全液压动力头钻机、国产各类钻机、机具的配套研究,河北省廊坊市金光道77号,xuliuwan@;史兵言(1970-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师、科研项目负责,探矿工程专业,从事各种钻探施工钻具及钻探工艺方法研究开发推广工作;赵明杰(1956-),男(蒙古族),河北承德人,河北省地矿物资总公司副总经理,全国水井钻机情报网秘书长,经济管理专业,从事地矿物资与各类钻机的配套销售工作,河北省石家庄市中山西路891号。
反循环气动潜孔锤的研制及应用许刘万1,史兵言1,赵明杰2(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.河北省地矿物资总公司,河北石家庄050081)摘 要:针对目前正循环气动潜孔锤施工中存在的若干问题,开发研制了新型派生系列反循环气动潜孔锤,经过在水井、砂金勘探施工中的应用,取得了非常显著的效果,为我国采用此种工艺方法施工提供了一种新的产品,使得这项技术更加完善,更加成熟,应用领域更加广阔。
关键词:空气钻进;水井;砂金勘探;反循环气动潜孔锤中图分类号:P634.4 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2009)04-0031-04D evelop m en t and Appli ca ti on of Reverse C i rcul a ti on D TH /XU L iu 2w an 1,SH I B ing 2yan 1,ZHAO M ing 2jie 2(1.The I n 2stitute of Exp l orati on Techniques,CAGS,Langfang Hebei 065000,China;2.Hebei Pr ovincial Geol ogy and M iningMateri 2als General Company,Shijiazhuang Hebei 050081,China ))Abstract:According t o the technical p r oble m s in positive circulati on constructi on,a ne w derived syste m of reverse circula 2ti on DTH was devel oped,which has been app lied in the constructi on of water well and alluvial exp l orati on with remarkable effect .This ne w p r oduct made DT H more perfect and br ought wider app licati on field .Key words:air drilling;water well;alluvial exp l orati on;reverse circulati on DTH1 概述反循环气动潜孔锤钻进技术,是多工艺空气钻进技术中的一个重要组成部分,也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。
潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用的报告,600字
潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用报告
本文报告介绍了潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的应用情况。
潜孔锤反循环钻进是一种新型的潜伏打桩与深孔钻进机混合作业技术,它将两者优点结合起来,既可实现快速可靠的房屋地基灌浆支撑整体桩基,又可实现地下工程的快速护坡、基础桩、管沟板桩等深孔加固钻掘。
在某水电站的试验中,我们采用了这种技术来实现基础支撑及深孔固定,并获得良好的效果。
首先,钻具采用T45全息系统,每次钻入最大深度1.8m,使得反循环工作效率大幅度提高。
此外,利用潜孔锤反循环钻进技术缩短了安装时间,并且配合有效的耦合技术,实现了准确的深孔定位,同时提高了安装的准确性和质量。
最后,为了确保安装效果,我们采用了夜间照明和X射线等
技术对安装效果进行监控,以保证安装过程不出现问题。
报
告结论是,使用潜孔锤反循环钻进技术在某水电站取得了优异的效果,提高了安装效率和质量,解决了困难的地质条件所带来的投资压力,给水电站提供了稳定、可靠的基础支撑。
潜孔锤反循环钻头二级引射装置结构参数研究朱丽红;黄勇;殷琨;张大平;任红【摘要】二级引射装置能够有效提高贯通式潜孔锤钻进技术的反循环效果.为确定其结构参数,借助计算流体动力学(CFD)数值模拟,研究二级引射孔直径d、中心孔直径D、引射孔角度θ和引射孔距反循环钻头底面距离h等4个结构参数对钻头引射系数n的影响,并利用试验方法对CFD计算结果进行验证.结果表明:随二级引射装置结构参数d、D、θ和h的改变,反循环效果发生不同程度变化,且存在某一结构参数组合使反循环效果达到最佳,综合考虑4个参数的影响效果,确定d=11 mm、D=44 mm、θ=30°和h=180 mm为比较合理的结构参数;试验结果与数值模拟结果基本吻合,CFD数值模拟可用于确定结构参数.%The secondary ejector device can effectively improve the reverse circulation effect of the hollow through DTH hammer drilling technology.In order to determine the structure size,the influence of the four structure parameters on the the ejector coefficient n was studied by computational fluid dynamics (CFD) simulation.The structure parameters are the secondary injector hole diameter d,the center hole diameter D,the injector hole angle θ,and the distance h from the injector hole to the reverse circulation drill bit bottom.And the CFD results were verified by the experimental method.The results show that with the secondary ejector device structure parameters d,D,θ and h changing,the reverse circulation effect changes.And there i s a structure parameter combination to achieve the best reverse circulation effect.Considering the impact effects of the four parameters,the more reasonable structure parameters are as follows:d =11 mm,D =44 mm,θ=30 °,h =180 mm.In addition,the laboratory experiment results agree well with the numerical simulation results,which shows that CFD simulation can be used to optimize the structure parameter,and the above structure parameters are reasonable.【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(037)003【总页数】5页(P88-92)【关键词】潜孔锤;反循环;钻头;引射装置;结构参数【作者】朱丽红;黄勇;殷琨;张大平;任红【作者单位】中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;中油辽河工程有限公司,辽宁盘锦124000;胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营267021【正文语种】中文【中图分类】P242贯通式潜孔锤反循环连续取芯(样)技术已成功应用于矿产勘查、水文水井和基础施工等领域[1-3],但在使用中也发现在破碎、漏失地层反循环不易形成,取样困难等问题[4],这是用于形成反循环的引射气体进入地层裂隙,孔底形成的负压不足以把钻进产生的岩心(样)送入中心通道所致。
空气潜孔锤反循环钻头试验研究
空气潜孔锤反循环钻头试验研究
介绍了空气潜孔锤反循环钻进技术.针对反循环钻具中的钻头做了系统研究.空气潜孔锤反循环钻进技术是集欠平衡钻进、冲击回转钻进、潜孔锤反循环钻进三种钻进技术于一身的'先进的钻进工艺,在矿产开采方面已经成功应用.首次将引射原理应用到钻头结构设计上,根据引射角度不同设计出两种不同类型的反循环钻头,并运用FIJUENT流体工程仿真软件对设计的钻头分别进行数值模拟.以获得最优反循环钻头结构.对加工出的引射装置进行试验研究,试验数据与仿真结果比较.二者基本吻合,验证了仿真技术的可靠性.最后确定了适合空气潜孔锤反循环钻井使用的最佳反循环钻头结构,为其进一步应用开拓了广泛的空间.
作者:黄勇殷琨博坤朱丽红 HUANG Yong YIN Kun BO Kun ZHU Li-hong 作者单位:吉林大学,吉林,长春,130026 刊名:凿岩机械气动工具英文刊名: ZHAOYAN JIXIE QIDONG GONGJU 年,卷(期): 2009 ""(1) 分类号: P634.4+1 关键词:空气潜孔锤反循环钻头试验研究。
全孔反循环潜孔锤参数优化及其钻进工艺研究论文在理论研究的基础上,建立了潜孔锤内部动力过程数学模型,完善了潜孔锤内部动力过程模拟仿真计算软件,进行大量仿真计算分析与对比,优化了全孔反循环潜孔锤的性能、结构参数,完成了系列规格潜孔锤的结构设计,潜孔锤耗风量小,压力降低,性能优良,系列规格潜孔锤的优化设计填补了国内空白;对关键零部件进行了有限元分析和结构优化,提高了潜孔锤可靠性和使用寿命。
应用CFD分析软件,进行了不同结构类型反循环钻头底部流场的模拟仿真分析与计算,获得了钻头底部流体通道内的压力场、速度场的分布规律,创新了反循环钻头结构类型,提高了全孔反循环潜孔锤钻进技术对复杂地层的适应能力。
结合极复杂地层特点,深入开展了全孔反循环潜孔锤钻探技术的钻进工艺研究,解决了复杂地层勘探的技术难题,在大量试验研究基础上,总结了极复杂地层钻进工艺参数和操作方法,为该技术推广应用起到了示范作用。
钻探工程Drilling Engineering第50卷增刊2023年9月Vol. 50 Sup.Sep. 2023:32-37孔底动力回转空气潜孔锤研究进展岳永东,谭春亮,渠洪杰,冉灵杰,林广利(北京探矿工程研究所,北京 100083)摘要:孔底动力回转空气潜孔锤钻进技术在改善气体钻进条件下钻杆柱受力情况、提高定向钻进施工效率等方面具有广阔的应用前景。
孔底动力回转空气潜孔锤可分为自回转式空气潜孔锤及气动螺杆驱动式空气潜孔锤两类,本文分别介绍了其发展现状、工作原理、技术特点、试验应用等情况,并分析了当前研究存在的不足,以期为进一步开展技术攻关提供参考。
关键词:空气潜孔锤;气动螺杆;孔底动力;定向钻进中图分类号:P634.3;TE924 文献标识码:A 文章编号:2096-9686(2023)S1-0032-06Research progress of downhole power rotary pneumatic DTH hammerYUE Yongdong ,TAN Chunliang ,QU Hongjie ,RAN Lingjie ,LIN Guangli(Beijing Institute of Exploration Engineering, Beijing 100083,China )Abstract :The downhole power rotary pneumatic DTH hammer drilling technology has broad application prospects in improving the force situation of the drill pipe string under the condition of gas drilling and improving the efficiency of directional drilling. Two types of downhole power rotary pneumatic DTH hammers exist namely the pneumatic DTH hammer with self‑rotation bit and the pneumatic DTH hammer driven by screw motor. This paper introduces their development status , working principles , technical characteristics , experimental applications , and analyzes the shortcomings of current research in hope to provide reference for further technical research.Key words : pneumatic DTH hammer; Pneumatic screw motor; downhole power; directional drilling0 引言空气潜孔锤钻进工艺以冲击回转方式碎岩,有利于岩石产生体积破碎,提高机械钻速,尤其适用于硬岩、卵砾石层、破碎地层等,此外还具有适合缺水地区施工、绿色环保、可保护有益储层等优点,是提高钻探施工效率、降低施工成本的最佳方法之一[1-2]。
贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用
的可行性探讨
贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用的可行性探讨
贯通式空气锤反循环连续取芯钻进技术在矿产勘察、水井钻凿等领域的复杂地层条件下的钻孔工程中,解决了系列技术难题;在油气勘探钻井中,空气锤的使用使硬地层的钻进效率提高5倍以上.为克服空气正循环钻井工艺的缺陷与不足,钻探界开始了空气反循环钻井技术的先行研究.本文通过实验研究,对贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用可行性展开探讨,研究了潮湿、易糊钻地层,严重漏失及喀斯特溶洞地层,钻井卡堵,井内压力平衡等钻进难题及相应的解决措施.
作者:殷其雷 WANG Ru-sheng 林立旺 YIN Qi-lei WANG Ru-sheng LIN Li-wang 作者单位:刊名:世界地质 ISTIC英文刊名:GLOBAL GEOLOGY 年,卷(期):2008 27(2) 分类号:P643.43 关键词:贯通式空气锤反循环连续取芯油气勘探。
空气潜孔锤钻进技术在河南的应用发展与成效摘要:“十二五”开局之年,作者概要回顾了自上世纪八十年代以来河南地质勘探行业引进、推广应用空气潜孔锤钻进技术并不断发展的历程及其成效,旨在进一步推动河南地质科技进步,着力提升河南地质工程科技水平,促进工程技术高层次人才发展,带动专业技术队伍整体水平提升,在当前实现深部找矿工程突破战略中,为河南地质找矿突破和跨越式发展做出更大贡献。
关键词:空气潜孔锤地质勘探应用发展0、概述空气潜孔锤钻进以其高效、优质、低耗等显著特点倍受国际钻探界的青睐,自六十年代以来已先后在一些工业发达国家得到广泛应用。
我国地矿部门于1978年开始进行该项新技术应用在水文水井钻探的研究,八十年代初,原地矿部水文方法队和山西水文一队相继开展了水文水井钻探气动潜孔锤钻进技术的研究与应用工作,在河北保定、山西太原等地缺水山区的水井施工中成效显著。
河南最早于1986年由省地矿厅水文一队开始研究、引进空气潜孔锤钻进技术并应用于缺水山区的水文水井钻探施工,随着对该项技术研究的深入和设备发展的日趋成熟,目前在河南已发展到地质工程施工的各个领域,工艺技术方法实现了多样化,各项技术经济指标先进,取得了十分显著的社会和经济效益,极大推动了河南地质工程施工技术进步,为河南地勘行业经济发展作出了重要贡献。
1、发展状况1.1、水文水井钻探工程河南省地矿厅水文一队最早于1986年开始进行气动潜孔锤钻进试验的调研、立项和设备配套,1987年7月进行水文水井钻进生产性试验研究,先后完成了《气动潜孔锤钻进试验》、《多工艺空气钻进试验》、《气动贯通式潜孔锤反循环钻进工艺研究》等多项研究项目。
1.2、金矿勘探工程为解决河南嵩县大张乡范疙瘩金矿区复杂地层取芯困难问题,1990年长春地质学院和河南地矿厅地质二队联合开展GQ—100/44型贯通式潜孔锤反循环取芯(样)钻进试验,解决了该矿区取芯难、效率极低等问题,满足了地质技术要求,取得了良好的技术经济效果。
空气潜孔锤在含金砾岩地层中的钻进试验皮微微;杨春柳【摘要】针对珲春金泉岗矿区地质结构复杂,砂金赋存在松散的砾岩层中,采用常规泥浆回转钻进,无法获取砂金,为解决矿区面临的勘探技术难题,作者研究试验了空气潜孔锤钻进技术,通过砾岩松散地层的试验证明,空气潜孔锤钻进钻遇砾岩地层可以实现正常钻进,并且具有效率高,成本低,劳动强度小等优点.在玄武岩地层钻进效率最高可达9.5 m/h,为解决含金砾岩地层钻进提供了行之有效的方法,同时也解决了缺水地区或严重漏失地层,钻井液用水难和传统开孔或一开泥浆回转钻进工艺等复杂问题.【期刊名称】《地质装备》【年(卷),期】2017(018)001【总页数】3页(P35-37)【关键词】潜孔锤;空气;砾岩;钻进;试验【作者】皮微微;杨春柳【作者单位】吉林省第六地质探矿工程大队,吉林延吉133401;吉林省第六地质探矿工程大队,吉林延吉133401【正文语种】中文【中图分类】P634.5传统观念认为空气潜孔锤钻进工艺适用于坚硬岩石(硬、脆、碎地层),与常规泥浆回转钻进相比,具有钻进效率高,成本低,劳动强度小,无地层污染等特点,广泛应用于缺水地区打井、煤层气、页岩气、地热、地质资源勘查、浅层地热能地埋管钻孔、矿山采空区和基础工程等领域。
多数基岩地区上部由黏土、砂质黏土、洪积物、坡积物、卵石等松散地层覆盖,当遇到上部覆盖松散地层时,常规的钻探方法是在开孔或一开采用泥浆回转钻进至完整基岩,下入孔口管或一开技术套管后,再使用空气潜孔锤工艺钻进,或者采用跟管工艺实现正常钻进,这也是目前国内普遍采用的主要钻进方法。
其主要问题是:采用泥浆钻进松散覆盖层时,首先需要大量用水和钻井液材料,在缺水地区势必增加钻井液成本和污染浅层地下水,其次需要购置开孔或一开钻头和跟管所需要的管材,增加钻探单位成本,然而开孔或一开常规回转钻进时,由于钻压小,钻进效率低,而遇到难破碎、难成孔和岩心采取率极底的复杂地层时,卡钻、埋钻事故频发。
项目名称:四川石油钻井工艺技术研究院项目“空气反循环钻井系统可行性研究”项目编号:2006220100003435作者简介:黄勇(1981—),男,吉林省吉林市人,吉林大学在读硕士研究生,从事地质工程方面研究。
空气钻井作为一种特殊的欠平衡钻井技术[1],具有钻速高、成本低、环保性好等优势,在国内外得到越来越广泛的应用。
但其循环系统的压力分布、钻井机械的选择、钻井参数的合理配置与气体正循环钻井方式相比有着很大的区别。
国内外关于气体反循环钻井技术和机械研究都还处于不成熟阶段,因此对气体反循环钻井技术进行系统的研究,从而设计出优质的配套钻进机械是十分重要的课题。
本文结合空气潜孔锤反循环钻进技术对反循环钻头结构做了结构优化设计。
1空气潜孔锤反循环钻进技术1.1空气潜孔锤反循环钻进原理空气潜孔锤反循环钻进技术是集欠平衡钻进、冲击回转钻进、潜孔锤反循环钻进三种钻进技术于一身的先进钻进工艺,在矿产开采方面已经成功应用。
目前正在研究其钻进工艺原理及其对应的钻进机具,使其应用到石油勘探开发方面。
空气潜孔锤反循环钻进技术工艺原理[2]见图1。
空压机供给压缩空气由双通道气水龙头2右侧的进气胶管4进入,经水龙头2及双壁钻杆的内外管间环状间隙到达潜孔锤的上接头,推开逆止阀6经由内缸8侧面流向进气孔进入潜孔锤的前后气室,推动活塞冲锤9作往返冲击运动,冲击应力波经过反循环钻头11上的柱齿合金体破碎岩石,高速钻进成孔。
驱动活塞做功后的废气经活塞9与心管7之间的环状通道排至钻头1上部的环形空间,再经钻头11花键与花键槽之间的通道通过钻头上的排气孔排出。
空气潜孔锤反循环钻头试验研究黄勇,殷琨,博坤,朱丽红(吉林大学,吉林长春130026)摘要:介绍了空气潜孔锤反循环钻进技术,针对反循环钻具中的钻头做了系统研究。
空气潜孔锤反循环钻进技术是集欠平衡钻进、冲击回转钻进、潜孔锤反循环钻进三种钻进技术于一身的先进的钻进工艺,在矿产开采方面已经成功应用。
首次将引射原理应用到钻头结构设计上,根据引射角度不同设计出两种不同类型的反循环钻头,并运用FLUENT 流体工程仿真软件对设计的钻头分别进行数值模拟,以获得最优反循环钻头结构。
对加工出的引射装置进行试验研究,试验数据与仿真结果比较,二者基本吻合,验证了仿真技术的可靠性。
最后确定了适合空气潜孔锤反循环钻井使用的最佳反循环钻头结构,为其进一步应用开拓了广泛的空间。
关键词:空气潜孔锤,反循环钻头,试验研究中图分类号:P634.4+1文献标识码:A图1空气潜孔锤反循环钻井工艺原理1.排心管2.双通道气水龙头3.鹅颈弯管4.进气胶管5.双壁钻杆6.逆止阀7.心管8.内缸9.活塞10.衬套11.反循环专用钻头1.2空气潜孔锤反循环钻进特点空气潜孔锤反循环作为一项多工艺空气钻进技术,具有下列特点:(1)空气潜孔锤的动力介质为压缩空气,由于其压缩性和膨胀性,使活塞运动的冲击末速度可达到上限值(8-10m/s ),冲击能量大,钻孔速度高,较常规钻进方法的钻速提高5倍以上;(2)潜孔锤反循环钻进使驱动潜孔锤工作所需要的压缩空气流量与孔底排渣屑所需气量统一,供气量满足潜孔锤工作需求的同时也完全满足排屑需求,因钻具的中心通道是通过计算等确定的,并且计算值远大于排渣屑所需最低的上返风速;3)该项技术中由钻孔内排出的流体介质全部经双通道水龙头的鹅颈弯管和排渣管排出,孔口处于安定和静止状态,故孔口无污染,利于环境保护和操作人员健康。
2改进后的反循环钻头2.1改进钻头的必要性空气钻井反循环钻头结构形式优化设计对于空气反循环钻井工艺有着重要的意义。
在球齿外出刃一定的前提下,反循环钻头体与孔壁间的环状间隙的面积随着反循环钻头外径的增大而迅速增大,过流断面面积的增大使得外环间隙的阻力小,当压缩空气经底喷孔排出后,在孔底形成漫流和反射,部分气体会从外环间隙上返,不利于形成良好的反循环。
故要求对反循环钻头结构进行优化设计,以保证反循环的正常形成。
2.2改进后钻头工作原理在现有的反循环钻头结构基础上,增加引射器装置(见图2)。
引射器由工作喷嘴、接图2改进后反循环钻头图1.卸压槽2.密封槽3.卡槽4.花键5.中心通道6.喷射孔7.密封环槽8.渐扩槽9.偏心孔10.柱齿11.内喷射孔进气456789101112345°内喷射孔60°内喷射孔受室、混合室及扩散室等部件组成。
进入装置前,压力较高的工作流体以高速从喷嘴流出,进入接受室,在射流的紊动扩散作用下,卷吸周围流体而发生动量交换。
由于卷吸作用,在中心孔道内形成负压区,进入中心孔内的岩屑在上下压力差的作用下得到加速,能更顺利地排出孔外,从而改善反循环形成效果。
3FLUENT 数值模拟3.1FLUENT 模拟FLUENT 分析,一般包括建模、前处理、求解、后处理四个步骤,满足质量、动量和能量守恒方程[3]。
质量方程:坠ρ坠t+荦(ρu軈)=0动量方程:坠ρu 軈坠t 軈軈+荦(ρu 軈u 軈)+2ρωu 軈+ρω2r軃=-荦ρ+荦τ能量方程:坠ρh坠t 軈軈+荦(ρUh )=Dp Dt-荦q +准在引射结构侧壁上均布6个直径为5mm 的孔,通过SolidWorks 建立引射结构内部流场简化模型,导入GAMBIT ,生成四面体网格。
并在引射器接收管、混合管和扩压管内壁面生成附面层网格,喷嘴附近网格加密。
在计算中对网格自适应,最终网格数大约为320000。
采用K-epsilon 模型[4]进行计算,对所有壁面使用标准壁面函数,对能量及湍流相应方程使用二阶迎风格式离散。
引射流入口采用压力入口边界、质量入口边界,在出口处采用压力出口,气体密度按理想气体考虑。
全场进口压力为2.8MPa ,进气量6m 3/min ,进口质量流量为0.1225kg /s 。
图3是引射孔中心线与钻头轴线向上夹角呈45°和60°时内部流场压力分布图。
图3不同角度内喷射孔条件下的压力分布图3.2结果分析1)当引射孔中心线与钻头中心轴线夹角成45°角时,形成的负压最大,负压区也最大,即当把引射孔中心线与钻头轴线夹角向上成45°时,将更有利于循环形成;2)研究形成负压区、负压值最大的45°表1不同倾角喷射孔下测得的负压值长度,cm45°60°5-0.00049正压6-0.00032正压7-0.00415正压8-0.00647-0.00083 9-0.00862-0.00144 10-0.00991-0.00244 11-0.01022-0.00247 12-0.01116-0.01044 13-0.09431-0.0109019 20 21-0.05959-0.06000-0.05050 -0.13412-0.14422-0.1564714 15 16 17 18-0.02000-0.02020-0.02089-0.02193-0.04221 -0.09455-0.10431-0.10531-0.11441-0.1245122 23 24-0.04988-0.04588-0.04364 -0.11993-0.11141-0.10745倾角云图及所对应数值,可以看出,从孔底到引射孔气流流出部位,中心通道内一直为负压,压强变化趋势为在扩压槽结束部位变大然后变小,在引射孔中心线汇聚稍下一点的部位负压达到最大之后又变小。
4试验研究据此设计了同时带有45°和60°两种角度,孔径均为5mm的引射器,如图4所示,并在实验室进行测试,得到表1所示数据。
从这些数据可以看出,45°倾角引射孔所形成的负压是最大的;从孔底到引射孔气流流出部位,中心通道内一直为负压,在引射孔中心线汇聚稍下一点的部位负压达到最大之后又变小。
这与仿真分析结果基本吻合。
仿真分析在确定参数上不仅比试验的方法简单而且准确。
本试验数据与仿真分析有一定误差,这是由于实际操作过程中,存在一些不能满足的条件,而仿真分析完全是在理想状态下进行的。
5结语空气潜孔锤反循环钻进技术是一套先进的钻进技术,其在石油钻井方面具有广阔的应用前景。
运用FLUENT流场分析软件对孔径相同、倾角不同引射孔所形成的内部流场进行分析,确定了反循环钻头最优钻头结构。
通过室内试验验证了仿真结果的准确性。
本次试验仅考虑了在6孔均布、孔径均为5mm情况下,不同倾角引射孔所引起的流场分布情况,对不同孔径,孔的不同分布位置、孔的个数等将在以后的研究中进一步分析。
参考文献:[1]苏义脑,周川,窦修荣.空气钻井工作特性分析与工艺参数的选择研究[J].石油勘探与开发,2005,32(2):86-88.[2]王茂森,殷琨,陈宝义,等.复杂地层钻进中贯通式潜孔锤的应用及反循环钻头的改进.煤田地质与勘探[J].2005,33(5):79-80.[3]毕雪亮,陶丽杰,翟洪军等.空气钻井最小流量计算方法[J].天然气工业.2008,28(5):63-65. [4]姜正良,吴万敏.气体引射器的一维流动特性计算及优化设计[J].气体动力学学报.1995,13(4):11-12.图4不同角度引射器注:表中长度代表伸入引射器中的气压管长度Experimental study on Reverse Circulating Bit of Air DTH HammerHUANG Yong ,YIN Kun ,BO Kun ,ZHU Lihong(JilinUniversity,Changchun,Jilin 130026,China)Abstract:This paper introduces air reverse circulation technique with DTH hammer and makes a systematic research of reverse circulation bit.This advanced drilling technique gathers the unbalance drilling,the percussive-rotary drilling,as well as the reverse circulation with DTH Hammer drilling in a body and has been successfully applied to minerals exploitation.The injection principle is first intro -duced to bit structure design.According to the different ejector angles,it has been designed two differ -ent types of reverse circulation bit.In order to obtain the optimal structure of reverse circulation bit,the bits are relatively carried out numerical simulation with the FLUNET fluid engineer emulator software,and what ’s more,processing the ejector device is to make the experimental study.It is found that they are basically tallies by the comparison of the emulation results and experiment data.Furthermore,the reliability of simulative technique is verified.Finally,to make sure that the optimal structure of reverse circulation bit which is suitable for the air reverse circulation technique with DTH hammer,it is opened up the widely space for its further application.Key words:air DTH hammer ;reverse circulating bit ;Experimental study(收搞日期:2008-11-07)矿用截齿是采煤及巷道掘进机械中的易损件之一,它的性能好坏,直接影响采煤生产能力的发挥、功率的消耗、工作平稳性和其它零件的使用寿命,我国矿用截齿的质量与国外先进企业相比尚存在着一定差距。