自循环粒子射流钻井提速工具机理研究

李世昌¹，闫立鹏²，李建冰¹，白文路³，杨秀丽⁴，闫天宇¹

1. 东北石油大学2. 中国石化石油工程技术研究院3. 中国石油玉门油田分公司老君庙采油厂采油三队4. 大庆油田有限责任公司采油工程研究院

摘 要：粒子射流钻井技术能够有效解决深井与超深井钻井效率低的问题。基于文丘里效应相关理论,设计了井下自循环粒子射流钻井工具,建立了流体在工具内部流动的压力模型,分析模型因素对钻头喷嘴射流压力的影响。结果表明:流体的雷诺数与管壁粗糙度对能量损失影响最大,加速粒子所需要的能耗其次,固液之间摩擦能耗较小。随着上喷嘴直径、岩屑质量分数与岩屑直径的变大,射流压力先增加后减小,存在最优值;随着喉管直径的变大射流压力逐渐变小;喉管长度的大小对射流压力没有影响。

关键词：粒子射流;文丘里效应;井下自循环;压力模型;能量损失;射流压力;