轴流式脉冲发生器的优化设计及现场应用

摘要

“极限钻井参数”钻井施工中,会出现大排量、高密度钻井液对轴流式脉冲发生器主阀、限流环的冲蚀严重的问题。为了提高该工具的抗冲蚀能力,延长井下作业时间,文章运用理论模拟计算与CFD仿真相结合的方法,从结构和材质上对轴流式脉冲发生器关键部件主阀、限流环进行优化设计。CFD仿真表明优化后的主阀、限流环流道中,流速降低了31.96%,流道静压力降0.25 MPa,信号强度增量为0.041 MPa,与理论模拟计算相互印证。现场应用结果表明,改进后的轴流式脉冲发生器能够满足极限钻井参数情况的苛刻要求,井下工作时间平均延长了120 h,在跃满X等深井的实际应用中取得了良好的效果。