大直径反循环钻头流道结构的设计.pdf

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1、第41卷第1期煤田地质与勘探V_01．4lNo．12013年2月CoALGB0j)GY&EXP10RFeb．2013文章编号：1001．1986(2013)01．0089．04大直径反循环钻头流道结构的设计刘建林(中煤科工集团西安研究院，陕西西安710077)摘要：基于反循环钻头孔底流动模拟实验器，对比研究了两种典型的底喷孔布置方式所对应的反循环形成效果，并通过流场数值模拟揭示了不同底喷孔布置方式对反循环形成效果的影响机理，确定了大直径反循环钻头底喷孔的合理布置方式；基于该实验器研究了内喷孔与底喷孔流道截面积分配比例，得到了流道截面积不同分配比例对反循环形成效果的影响规律；此外

2、，提出了一种中心孔底面入口新的结构设计形式。结果表明，流道设计研究对改善和提高大直径反循环钻头的性能具有重要意义。关键词：大直径；反循环钻头；流道；底喷孔；内喷孔中图分类号：P634文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001．1986．2013．01．019Structuraldesignofflowchanneloflarge-diameterreversecirculationdrillbitLIUJianlin(Xi'anResearchInstitute，ChinaCoalTechnology＆EngineeringGroup，Xi'an710077，

3、China)Abstract：TheflOWchanneloflarge．diameterreversecirculationdrillbitisrelativelycomplex．anditsstructurede。signiscloselyrelatedtotheperformanceofreversecirculationflOW．TheresearchonthestructuredesignofflOWchanneloflarge-diameterreversecirculationdrillbitwasdoneinthispaper．Firstly，tlierelat

4、ionshipbetweentwotypicalkindsofarrangementmodeofbottomjetnozzlesandtheformingeffectsofreversecirculationwasstudiedwiththeexperimentalapparatusforhole．bottomflowfieldsimulationofspecialreversecirculationdrillbit．Inordertorevealthemechanismthatarrangementmodeofbottomjetnozzlesaffectstheforming

5、eflfectofreversecirculation，numericalsimulationofdown．holenOWfieldwasdone，then，thereasonablearrangementmodeofbottomietnozzlesoflarge—diameterreversecirculationdrillbitwasdetermined．Secondly，usingtheexperimentalapparatusforhole．bottomflOWfieldsimulation，thedistributionratioofoverflOWareaofinn

6、erietnozzlesandbottomietnozzleswasstudied．theinfluencelawofthedistributionratioofoverflOWareaontheformingef

7、fectofreversecirculationwasobtained．Inaddition，thestructuredesignofbottomentranceofcenterholewasstudiedtoo，andanewtypeofstructuredesignwasproposed．Theresearchonthestructuredesignofflow

8、chanelismeaningfulforimprovingtheperformanceoflarge—diameterreversecirculationdrillbit．Keywords：large—diameter；reversecirculationdrillbit；flowchannel；bottomjetnozzle；innerjetnozzle专用反循环钻头是实施贯通式潜孔锤全孔反循环钻头结构的创新设计。环钻进工艺的关键部件【l】。在大直径井／孔施工中，反贯通式潜孔锤全孔反循环