水力深穿透射孔自進旋轉(zhuǎn)噴頭關(guān)鍵參數(shù)研究.pdf

1、水力深穿透射孔技術(shù)利用高壓水射流破巖在油層和油井之間形成原油通道，能有效改善低滲透油田采油環(huán)境和增加石油產(chǎn)量，被認為是石油領(lǐng)域最有發(fā)展
　　前景的技術(shù)之一。在傳統(tǒng)水力深穿透射孔技術(shù)的基礎(chǔ)上提出自進式旋轉(zhuǎn)射流水力深穿透射孔方案，即通過噴頭旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流破巖成孔，并在射流反沖力作用下實現(xiàn)徑向自推進。由于自進旋轉(zhuǎn)噴頭作為本系統(tǒng)執(zhí)行元件直接影響水力深穿透射孔效果，故本課題將自進旋轉(zhuǎn)噴頭中與水力射孔相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)作為研究的重點。
　

2、　考慮工程中水力射孔要求，噴頭關(guān)鍵參數(shù)主要包括噴頭噴嘴參數(shù)、噴頭結(jié)構(gòu)參數(shù)及工況參數(shù)。本文主要研究了上述參數(shù)對水力射孔的影響并確定了各參數(shù)優(yōu)選范圍。
　　噴頭射流特征是評價噴頭水力射孔效果的主要參考依據(jù)，本文基于CFD方法對噴頭射流進行數(shù)值模擬仿真來研究噴頭參數(shù)對水力射孔的影響。通過建立噴頭射流微分方程組并確定相關(guān)數(shù)值計算方法為噴頭射流仿真奠定數(shù)值基礎(chǔ)。利用FLUENT對噴頭自由射流和沖擊射流流場進行仿真分析，確定噴頭端面優(yōu)選參數(shù)以

3、滿足增加水力射孔破巖效果和提高水射流能量利用率要求。其中噴頭端面參數(shù)包括：噴嘴嘴型和局部關(guān)鍵尺寸、噴嘴布局方式、噴頭工況參數(shù)即入射速度和打擊靶距范圍。
　　在噴頭自推進模型基礎(chǔ)上設(shè)計合適的自推進力以保證水力射孔深度，根據(jù)自推進力大小完成噴頭后噴嘴參數(shù)的設(shè)計?；诜墙佑|式間隙動密封原理設(shè)計了噴頭動密封結(jié)構(gòu)，通過合理設(shè)計密封間隙高度解決泄漏量問題，并利用ANSYS對噴頭受力變形進行有限元分析，驗證密封間隙高度設(shè)計的合理性，保證了噴頭可