泵吸式局部反循环取心钻具关键部件研究

摘要

针对现有取心钻具在钻遇松散破碎等复杂地层时岩心采取率不足等问题,研究了泵吸式局部反循环取心钻具的局部反循环效果;运用计算流体动力学(CFD)分析技术对影响局部反循环效果的关键部件——负吸部件中右角增大的圆弧半径Ry两齿轮中心距D、齿轮转速N,3个关键参数进行数值模拟,采用试验方法检验局部反循环效果.研究结果表明:体现负吸效果的压差P受负吸部件参数Ry 、D和N影响明显;对于P91型孔底局部反循环钻具而言,取结构参数Ry=18 mm,D=27.3mm,运动参数N=300r/min是比较理想的参数组合;按优选后的结构参数加工出负吸部件,并进行反循环效果试验,试验结果表明,在相同泵量的条件下,泵吸式孔底局部反循环钻具比某射流式孔底局部反循环钻具反循环效果提高了约30％.