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文檔簡介
1、國內(nèi)外油氣田開發(fā)的實(shí)踐表明:對于低滲油田,水力深穿透水平鉆孔是最佳的開發(fā)方式?,F(xiàn)有的深穿透鉆孔技術(shù)主要有兩種模式:一、套管沖孔加高壓水力噴射切割巖石射孔;二、套管鉆孔開窗加水力地層徑向鉆孔射孔。第一種模式已經(jīng)比較成熟,但射孔工作壓力太高(一般70MPa以上),作業(yè)時(shí)不安全,且對油管強(qiáng)度要求很高。為此,第二種模式在前者基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新,主要是降低了射孔系統(tǒng)工作壓力,提高了現(xiàn)場施工的安全性、可靠性。噴嘴是水射流技術(shù)應(yīng)用中獲得高能量
2、利用率的關(guān)鍵因素,對射流質(zhì)量有明顯的影響,因此研究和優(yōu)化噴嘴的幾何造型,建立噴嘴結(jié)構(gòu)與動力性能之間的關(guān)系,對于研究射流的性能具有重要意義。本論文所做的工作如下: 首先利用水射流的基本理論對噴嘴的水力參數(shù)進(jìn)行分析,其中包括:噴嘴的水力特性、噴嘴的布置方式、噴嘴射流水功率和噴嘴射流打擊力。通過對噴嘴水力參數(shù)的分析,初步確定了射流噴嘴的基本結(jié)構(gòu),并為進(jìn)行噴嘴流線參數(shù)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 其次,根據(jù)噴嘴的水力參數(shù)的分析結(jié)果建立
3、噴嘴流線參數(shù)的數(shù)值優(yōu)化模型,通過對射流數(shù)值模擬方法的研究,對現(xiàn)有模擬方法進(jìn)行了分析對比,根據(jù)適用范圍和預(yù)測效果,最終選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型,并利用ANSYS/FLOTRANCFD軟件進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化,給出了優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)果。 最后,為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的噴嘴的破巖效果,在射流壓力25MPa,流量40L/min的條件下,對靶體進(jìn)行鉆孔實(shí)驗(yàn)。所鉆的孔洞,孔壁光滑,而孔底呈明顯的坑狀結(jié)構(gòu),該結(jié)果表明:本論文所設(shè)計(jì)的噴嘴達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求
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