长江学者和创新团队发展计划(IRT411)
- 作品数：10 被引量：76H指数：5
- 相关作者：汪志明薛亮李帮民王镇全于军泉更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）吐哈石油勘探开发指挥部中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划中国石化股份公司科研项目中国石油化工集团公司科技攻关项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程矿业工程更多>>
- PDC钻头超高压射流特性与喷嘴设计被引量：1
- 2010年
- 运用计算流体力学方法,对PDC钻头超高压射流流场进行数值模拟研究,并对喷嘴进行设计。结果表明,超高压喷嘴自由淹没射流符合轴对称射流性质,流场与常规射流流场结构一致,分为初始段、过渡段和基本段;超高压喷嘴自由淹没射流存在等速核,等速核长度为7.5倍喷嘴直径;超高压射流喷距设计为4倍喷嘴直径,有利于提高超高压射流破岩能力。现场试验结果表明,超高压PDC钻头配合井下增压器使用可以大幅提高机械钻速。
- 于洪石薛亮
- 关键词：超高压射流PDC钻头喷嘴
- 水平井筒射孔完井变质量流动压降规律被引量：12
- 2007年
- 影响水平井产能和向井入流剖面的因素很多,水平井筒沿程压降是其中一个重要因素。结合水平井筒生产实际,在大庆多相流试验环道基础上,设计了壁面注入系统和变质量流动试验段,针对射孔水平井筒变质量流动规律进行了单相和两相变质量流动试验研究。结果表明,单相水平井筒沿程压降随注入比变化,并且存在临界注入比,当注入比超过临界注入比时,压降随着注入比增加显著。进一步的数值模拟研究揭示了其中的原因:当超过临界注入比后,射孔孔眼下游出现流动分离,混合压降开始起作用,从而引起压降的显著增加。油水两相变质量流动除了受注入比影响外,还受到含水率变化的影响,在高流量条件下,40%含水率时压降最高,流型为分散流型;低流量下,压降随含水率变化不大,流型为分层流型。该研究结果对完井设计有一定指导意义。
- 汪志明张松杰薛亮王小秋
- 关键词：水平井筒射孔完井变质量流动含水率
- 第2代射流式井下增压器结构设计被引量：3
- 2010年
- 第1代射流式井下增压器结构存在增压冲程中上、下两级活塞缸没有完全并联,以及复位冲程中流量全走节流阀等缺陷。为此,研制了第2代射流式井下增压器。新型增压器在活塞缸之间添加了新流道,在节流阀位置并联旁通阀。计算结果和现场试验表明,第2代射流式井下增压器可以改善增压冲程工具水力特性并降低工具压降,可以解决节流阀憋压问题,降低复位冲程工具压降,当输出压力为60.0MPa时,工具压降由原来的10.9MPa下降到7.5MPa,机械钻速达到16.21m/h。
- 薛亮汪志明李帮民
- 关键词：井下增压器水力特性旁通阀
- 射流元件附壁与切换流动规律研究被引量：28
- 2007年
- 射流元件是射流式井底增压器的换向控制部件,元件内部射流具有稳定附壁和快速换向的特性。文中运用计算流体力学方法,数值模拟了射流元件内部射流稳定附壁与切换的流动过程。通过背压和控制流对射流附壁与切换过程影响规律的分析,揭示了射流元件流场附壁与切换的过程和机理,发现了控制流上游来流位置对射流附壁影响很大,可以通过合理选择信号道引流位置来增强附壁稳定性。研究结果对射流元件结构优化有指导意义。
- 汪志明薛亮
- 关键词：射流元件背压控制流
- 射流式井下增压器数值试验研究被引量：3
- 2010年
- 超高压喷射钻井可以大幅提高机械钻速,井下增压器是超高压喷射钻井技术的核心装备。基于计算流体力学相关理论与方法,针对第二代射流式井下增压器,建立了数值试验模型,并基于FLUENT数值模拟软件对第二代射流式井下增压器进行了数值试验。结果表明:第二代射流式井下增压器在增加新流道后,上、下活塞缸之间实现了完全并联,水力特性明显改善;增加旁通阀后,消除了复位冲程节流阀憋压效应,工具压降明显下降。进行了第二代射流式井下增压器下井试验,试验一次成功,工具压降与数值试验结果基本一致,验证了数值试验方法的可行性。
- 薛亮汪志明李帮民
- 关键词：喷射钻井井下增压器数值模拟
- 活塞式井下增压器设计理论研究被引量：14
- 2007年
- 针对活塞式井底增压器设计中存在的问题探讨了射流式井底增压器的增压原理、设计理论和机械效率。认为井底增压器利用流体静力学原理,在活塞上、下腔形成压力差,驱动活塞往复运动,以钻井液为工作介质,通过把钻井液的压力能转换为机械能,再把机械能转换为一小部分钻井液的压力能的方法实现增压功能;增压器性能取决于活塞上、下腔压力差和增压比,提高上、下腔压力差可以采用2级活塞并联的形式,得出的结论对增压器设计具有指导意义。
- 汪志明薛亮邹和均谢涛
- 关键词：流体静力学增压比机械效率水力损失
- 煤层气洞穴完井顶板塌落数值模拟研究被引量：4
- 2008年
- 针对我国主要煤层气产区的煤层埋深、煤层厚度、煤层及顶板岩石力学特性,对不同埋深和煤层厚度条件下的裸眼洞穴使用有限差分方法进行了数值模拟.计算结果表明,造成洞穴顶板塌落的主要力学因素是垂直地应力与水平地应力之差,可由侧压系数来描述;顶板破坏形式为洞周剪切破坏;煤层厚度对其影响较小.
- 艾传志杨虎王芝银
- 关键词：煤层气数值模拟塌落
- 超高压射流辅助钻井技术研究进展
- 2011年
- 近年来,中国石油大学(北京)针对射流式井下增压器和超高压双流道PDC钻头先后开展了相关理论研究,并取得了突破性进展。综述了截止目前研究中重要的研究成果,包括射流式井下增压器增压原理和公式、射流换向元件水力结构特性(附壁特性和切换特性)、超高压双流道PDC超高压喷嘴结构设计、超高压射流辅助机械齿联合破岩机理,上述四项研究成果丰富和发展了超高压射流理论和PDC钻头超高压射流破岩机理理论,为射流式井下增压器今后的研究和优化奠定了重要的理论基础。
- 李帮民汪志明薛亮
- 关键词：井下增压器PDC钻头射流元件超高压射流岩石破碎机理
- 射流式井底增压器水力参数理论模型研究被引量：13
- 2008年
- 基于射流式井底增压器第一代样机结构和工作原理,运用流体力学网络分析方法,建立了射流式井底增压器的水力参数理论模型。利用该模型对第一代样机各部件流量和压力等流动参数进行了计算和分析。针对第一代样机存在的问题,提出了改进措施:①增加射流元件喷嘴过流面积来降低压耗和冲蚀破坏;②在射流元件输出道与二级活塞缸之间增加新流道,提高二级活塞缸增压效果;③在节流阀位置并联旁通阀进行分流稳压。这些改进措施为射流式井底增压器第二代样机的设计定型提供了理论支持,减少了射流式井底增压器压降,改善了射流式井底增压器的工作性能。
- 汪志明薛亮
- 关键词：水力参数网络分析方法节流阀
- 超高压双流道PDC钻头破岩机制研究被引量：15
- 2007年
- 基于岩石弹塑性力学、水动力学及运动学,采用动力接触法模拟射流或机械齿与岩石的交互作用,利用Hoffman失效准则控制岩石破碎的动态边界,采用单步Houbolt算法求解动力方程,建立整体超高压双流道PDC钻头破岩的三维动态数值模型。全面、系统地研究岩石内部应力、岩石的破碎体积、岩石破碎所需能量以及钻压和扭矩等在岩石破碎过程中的变化规律,并对不同刀翼数及超高压喷嘴在不同位置时钻头的破岩效率进行分析,得出最佳双流道PDC钻头的结构。
- 汪志明孙清德于军泉王镇全
- 关键词：采矿工程岩石破碎
