粒子沖擊鉆井系統(tǒng)中粒子分離回收規(guī)律的試驗研究及分析.pdf

1、粒子沖擊鉆井技術是近年來石油鉆井領域發(fā)展的新型技術,因為其使用壽命長,鉆速快,作業(yè)周期短等特點引起了國內外石油工作者的廣泛關注。其中鋼質粒子(以下簡稱“粒子”)的分離回收是該技術中的重要問題之一。由于在粒子回收分離過程中粒子會有部分損失,為了使得粒子總數(shù)保持穩(wěn)定不影響工作效率,就必需要了解粒子的損失規(guī)律。本文通過小模型試驗研究分離系統(tǒng)的工作規(guī)律,分析粒子損失率與粘度、流量、粒子與巖屑比例等多種物理參數(shù)之間的規(guī)律。本文還運用量綱分析的方法

2、建立數(shù)學模型,描述粒子損失率與各影響因素之間的關系。
　　 本文針對粒子沖擊鉆井分離系統(tǒng)中的振動篩分和磁性分離兩個環(huán)節(jié)分別進行了試驗研究。對于粒子沖擊鉆井分離系統(tǒng)中的振動篩分部分,將混合有粒子與巖屑粒子(以下簡稱“巖屑”)的鉆井液通過振動篩。同時測定試驗中鉆井液粘度、流速、密度、最大靜切力、粒子與巖屑的質量比以及粒子與巖屑加入速度等眾多參量,試驗觀測各項參數(shù)同粒子損失率的關系。并利用量綱分析得出具體的粒子損失率與多種物理參數(shù)的無

3、量綱方程。試驗研究發(fā)現(xiàn)影響粒子損失的因素主要有鉆井液粘度、流速以及粒子與巖屑的質量比,并且損失率隨著這些因素的增大而增大。
　　 對于粒子沖擊鉆井分離系統(tǒng)中的磁性分離部分,利用粒子材料的磁性與非磁性巖屑的特性進行分離,試驗將粒子與巖屑構成的混合粒子通過磁選機,同時測定磁選機磁輥轉速,磁輥直徑,磁輥寬度,磁場磁感應強度,粒子與巖屑的質量比,粒子與巖屑加入速度等眾多參量,以及鋼制粒子的損失率。并通過量綱分析得出反映粒子損失影響規(guī)律的