定转子式低压脉冲射流调制器低压调制特性试验研究.pdf

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1、2012年第41卷石油矿场机械第11期第42页oILFIELDEQUIPMENT2012，41(11)：42～45oo文章编号：100卜3482(2012)110042—04定转子式低压脉冲射流调制器低压调制特性试验研究夏文安，李文飞，杨永印，张建涛(1．胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017；2．中国石油大学(华东)，山东东营257061)摘要：利用B&K声压测试系统对新型低压脉冲射流调制器样机振动特性进行试验，系统研究了调制器工作特性随钻头压降、钻井液流量及定子倾角等参数变化的规律。结果表明：调制器振动频率随钻井液

2、流量的增加而增大，随钻头压降上升而基本不变，随定子流道倾角的增大而增高。为全尺寸定转子式脉冲调制器的设计和应用提供依据。关键词：低压脉冲；射流；调制；振动；试验中图分类号：TE927文献标识码：AExperimentResearchonCharacterofStatorandRotorLow—pressurePulseJetModulatorXIAWen—an，LIWen—fei，YANGYong—ying，ZHANGJian—tao(1．DrillingTechnologyResearchInstitute，ShengliPet

3、roleumAdministrativeBureau，Dongying257017，China；2．ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China．)Abstract：TheperformanceofthemodulatorisexperimentallystudiedwiththeB&Ksound-pres—suretestsystem．Thedynamiccharacteristicsofanewlydesignedlow—pressurepulsesmodulatorarest

4、udiedaccordingtoitsstructuralparametersandtheworkinghydraulicparameterssuchasthestator’Sobliquity，pressuredropandfluidvolumeandSOon．Theresultoftheexperimentshowthatfrequencyofthemodulatorincreasewithincreaseofthefluidvolumeandthestator’Sobliquity，whichprovideaneffecti

5、veassistantwayinthefurtherstudyandapplicationofthefull-sizerotor／statorlow—pressurepulsejetmodulator．Keywords：low—pressurepulse；jet；modulation；oscillation；experiment在钻深井、超深井中，除了钻井设备、地层岩石产生脉冲射流的设备成为该技术由理论走向实际应可钻性降低等客观因素外，井底压差过大是影响深用的重要途径。定转子式低压脉冲射流调制器就是井、超深井机械钻速提高的重要因素

6、之一。对低专门设计的一种产生低压脉冲的调制设备，为了更压脉冲射流提高钻速机理的研究发现，脉动性的低进一步开发全尺寸的现场应用设备引，有必要对该压波更有利于克服井底压差、提高钻速，而研发可设备的工作特性进行试验。收稿日期：2012—05—03基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2011ZX05022—001)；中石化集团公司重点科研攻关项目“胜利油田复杂断块油藏立体开发技术研究”(P09037)作者简介：夏文安(1977一)，男，陕西扶风人，工程师，主要从事钻井工艺技术研究，E—mail：xwaupc@163．co

7、rn。第41卷第11期夏文安，等：定转子式低压脉冲射流调制器低压调制特性试验研究低压的波动范围。试验设备主要包括高压供水系1工作原理统、定转子式低压脉冲射流调制器、100kHz的B&定转子式低压脉冲射流调制器是根据瞬变流理K声压测试系统、压力表、压力传感器(如图1)。论l_4设计的，能产生一定低压脉动波L5]。其工作原试验时，在调制器出口处安装压力传感器，测理为：当液流通过调制器时，在定子流道的作用下液试数据输入计算机后以波形图显示。根据波形图流被迫受力而改变流向，同时由于流体通道变窄，液中波峰、波谷的变化特点，确定低压脉冲射流调

8、制流流速增大；改变流向后的液流冲击转子使其以一器的振动频率、低压幅值的变化及脉动低压的波定的转速转动，在机械(中心轴、下部垫片)和水力摩动范围。擦阻力的作用下，转子转动力矩达到平衡(即M一O)，这时转子以一定的角速度旋转；当其旋转到一定位置并瞬间阻