可变喷距磨料射流多级切割头研制与试验.pdf

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1、第4O卷第】期石油钻探技术Vo1．40NO．12012年1月PETR()IEUMDRIIIINGTECHNIQUESJan．．2012．．钻采机械doi：10．3969／j．issn．1001～0890．2012．01．022可变喷距磨料射流多级切割头研制与试验周卫东，夏柏如，李罗鹏，师伟(1．中国地质大学(北京)32程技术学院，北京100083；2．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东东营257061)摘要：应用磨料射流切割技术切除海上采油多层废弃井口时，面临的一个突出问题是切割外层套管和隔水管时喷距变大引起作业时间增加，导致作业成本高昂。基于缩短喷距

2、的思路，设计了一种可变喷距磨料射流多级切割头，切割头上布置有固定喷嘴和长、短伸缩杆喷嘴，每种喷嘴具有相互独立的供液流道，因此切割头可提供3种工作模式，即固定喷嘴切割模式、短伸缩杆切割模式和长伸缩杆切割模式。施工作业时，采用投球的方式依次进行3种工作模式的转换。理论计算表明，使用≠3NiTI喷嘴时，长、短伸缩杆工作模式可分别将无因次喷距减小至使用固定喷嘴时的1／27与1／16．7，有效提高了射流的能量利用率。地面试验表明，可变喷距多级切割头使用方便，流道转换可靠，比普通固定喷嘴式切割头切割效率显著提高，可大幅度缩短作业时间，降低作业成本。关键词：变喷距磨料射

3、流切割头多层井口切割中图分类号：TE973．8文献标识码：A文章编号：1001～0890(2012)01—0109—05VariableJetDistanceandMulti_StageCuttingHeadwithAbrasiveWaterJetZhouWeidong，XiaBoru，LiLuopen~，ShiWei。(1．SchoolofEngineeringandTechnology，ChinaUniversityofGeosciences(Beijing)，Beijing，100083，China；2．CollegeofPetroleumEngin

4、eering，ChinaUniversityofPetroleum(Huadong)，Dongy—ing，Shandong，257061，China)Abstract：ThecrucialprobleminAWJ(abrasivewaterjet)techniqueforcuttingsubseaoilproductionmulti—layerabandonedwellheadsiSthatcuttingofexternalcasingandmarineriserlcadstoincreaseofop—erationtimeandexcessivelyhi

5、ghcost．Thepaperdesignedavariablejetdistanceandmulti—stageAWJcut—tingheadwithfixednozzles。longandshortexpansionlinknozzles，whichweredifferentindistanceandhadindependentfluidchannels，basedonthethinkingtoreducejetdistance．Therefore，cuttingheadhadthreeoperatingmodes，whichwerethefixedn

6、ozzlesforcuttingmode，shortexpansionlinkforcuttingmodeandlongexpansionlinkforcuttingmodes．Thethreeworkingmodeswereswitchedbydeliveringtwoballsinorderintheprocessofoperation．Aftertheoreticalcalculation，with3mmnozzle，longexpansionlinkmodeandshort1ongexpansionlinkmodecouldreducethedim

7、ensionlessetdistanceto1／16．7and1／27com—paredwiththatofusingfixednozzles．Itwasusefultoimprovetheutilizationofjetenergy．Atthesametime，thefieldtrialsdemonstratedthatthiskindofcuttingheadwithreliablemethodtochangefluidchan—nelwasconvenienttooperate．Comparingwiththeusualfixednozzlesfor

8、cuttinghead，ithadhighercuttingrat