摘要：钻头水力学问题直接影响钻头的使用寿命。在钻井过程中,保持钻头井底区域的清洁对于提高机械钻速和进尺具有重要影响。文章针对PDC钻头的井底流场完成以下研究内容:利用Ansys Fluent软件建立了PDC钻头井底流场固液两相流模型,基于有限体积法分析不同喷嘴参数和刀翼参数条件下井底流场特性及岩屑浓度,明确了喷嘴倾斜角度和出口位置对PDC钻头各流道之间流量分布的影响规律,解析了井底流场的流动机制,优化了钻头的喷嘴空间结构参数。研究结果表明:喷嘴倾角随喷嘴出口至钻头中心距离增加而增大时,各个流道内的流量趋于平衡;在单个流道内设置1个喷嘴时能够减少涡旋,有利于提高清岩效率;喷嘴数量和刀翼数量相同时,6刀翼钻头清岩效果比5刀翼钻头好。文章研究可望为PDC钻头的结构优化设计提供了有益的参考依据。

关键字：PDC钻头;喷嘴;井底流场;固液两相流

ISSN号：1006-768X

卷、期、页：卷46期6：85-93

发表日期：2024-02-06

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,地学领域高质量科技期刊分级目录（国内T3）

发表期刊名称：钻采工艺

参与作者：王眉山,李晓军,范永涛

通讯作者：陈振良

第一作者：史怀忠,赫文豪

论文类型：期刊论文

论文概要：陈振良,王眉山,李晓军,史怀忠,范永涛,赫文豪，PDC钻头井底流场数值模拟研究与现场试验，钻采工艺，2024，卷46期6：85-93

论文题目：PDC钻头井底流场数值模拟研究与现场试验