井下液压脉冲发生器工作特性仿真-论文.pdf

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1、2015年第39卷中国石油大学学报(自然科学版)Vol_39No．3第3期JournalofChinaUniversityofPetroleumJun．2015文章编号：1673—5005(2015)0343084-05doi：10．3969／j．issn．1673—5005．2015．03．011井下液压脉冲发生器工作特性仿真管志川，张洪宁，刘永旺，梁德阳，许玉强(中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580)摘要：井下液压脉冲发生器是一种可调制脉冲射流的井下提速工具，该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能量，采用活塞激励的方式调制脉冲射流，基于该装置工作原理，

2、利用Matlab环境下的Simulink系统建立装置工作状态下的仿真模型，对装置的工作特性进行仿真分析。结果表明：装置调制脉冲射流的压力变化值与装置内柱塞运动规律密切相关，装置产生的脉冲压力幅值随钻头压降的增大而增大，但增长幅度逐渐变缓，随钻井液流量的增加呈线性减小趋势，随钻压的增大而增大，随转速的升高而增大，合理选取钻进参数有助于装置工作性能的进一步提升。关键词：钻井；钻柱振动；脉冲发生器；仿真模型中图分类号：TE21文献标志码：A引用格式：管志川，张洪宁，刘永旺，等．井下液压脉冲发生器工作特性仿真[J]．中国石油大学学报：自然科学版，2015，39(3)：84

3、-88．GUANZhichuan，ZHANGHongning，LIUYongwang，eta1．Simulationofworkingcharacteristicofdownholehydraulicallypulsedjetgenerator[J]．JournalofChinaUniversityofPetroleum(EditionofNaturalScience)，2015，39(3)：84—88．SimulationofworkingcharacteristicofdownholehydraulicallypulsedjetgeneratorGUANZhi

4、chuan，ZHANGHongning，LIUYongwang，LIANGDeyang，XUYuqiang(SchoolofPetroleumEngineeringinChinazofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：Thedownholehydraulicallypulsedjetgeneratorisadownholetoolthatcantransformthevibrationofdrillstringintomodulatedpulsejettoimprovetherateofpenetration(ROP)i

5、noilandgaswelldrilling．Asimulationmodelofthede-vicewasestablishedusingtheSimulinksystemoftheMatlabsoftware．Thesimulationresultsshowthatthepressureofthepulsedjetgeneratedbythedeviceiscloselyrelatedtothemotionofthepistoninthejetgenerator．Theamplitudeofthejetpressureincreaseswiththepress

6、uredropoverthedrillingbitincreasing，butdecreaseslinearlywithflowrateofthedrillingfluidincreasing．Thejetpressurealsoincreaseswiththeincreaseoftheweightonbitandtherotatingspeedofdrillingstring．Therefore，theeficiencyofthepulsedjetgeneratorcanbeimprovedbyadjustingtheparametersofdrillingop

7、eration．Keywords：drilling；drillstringvibration；pulsedjetgenerator；simulationmodel在深井、超深井钻进过程中，除了钻井设备、地下液压脉冲发生器是一种可调制脉冲射流的井下提层岩石可钻性等客观因素外，井底水力能量是影响速工具．该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能机械钻速的重要因素¨1]。研究与现场实践表明：将量，采用活塞激励的方式调制脉冲射流，基于该装置井底连续喷射的钻井液调制为脉冲喷射，即脉冲射工作原理。利用Matlab环境下的Simulink系统建立流，可有效提高井底水力能量的利用效率，

8、提高井底装