柱阀结构参数对涡轮式压力脉冲发生器性能的影响

发布时间：2018-01-07 02:35

  本文关键词：柱阀结构参数对涡轮式压力脉冲发生器性能的影响　出处：《石油钻探技术》2017年03期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 压力脉冲发生器 柱阀 结构参数 压力波 波形 波幅 数值模拟

【摘要】：针对现有水力脉冲振荡工具的动力系统及脉冲发生装置所存在的问题,提出了一种基于柱阀系统的涡轮式压力脉冲发生器,重点研究了柱阀结构参数对压力波形和波幅的影响。以阀芯柱面开口扇形角、阀座周向过流槽的轴向长度、固定节流孔数量与直径等参数为变量,并最终统一为柱阀的固定过流面积和周向过流面积,应用仿真软件Fluent模拟研究了不同结构参数对压力波形和波幅的影响规律。研究结果显示,柱阀的结构参数对脉冲发生器的性能影响非常显著:当钻井液流量一定时,固定节流总过流面积主要影响脉冲压力的最大值,不会改变脉冲压力高压区的宽度;可变的周向过流面积主要影响脉冲压力高压区的宽度,不会改变脉冲压力幅值。该研究结果对不同工况所要求的压力波形波幅的设计及井下脉冲振荡工具的优化设计具有参考价值。
[Abstract]:A turbo-pressure pulse generator based on column valve system is proposed to solve the problems existing in the power system and pulse generator of hydraulic pulse oscillation tools. The influence of column valve structure parameters on the pressure waveform and amplitude is mainly studied. The parameters such as the opening sector angle of the core cylinder, the axial length of the circumferential flow groove of the valve seat, the number of fixed throttle holes and the diameter of the valve are taken as variables. Finally, the fixed flow area and circumferential flow area of the column valve are unified. The influence of different structural parameters on the pressure waveform and amplitude is simulated by using the simulation software Fluent. The results show that. The structural parameters of the column valve have a significant effect on the performance of the pulse generator: when the flow rate of drilling fluid is constant, the total flow area of fixed throttle mainly affects the maximum pulse pressure and does not change the width of the high pressure area of the pulse pressure; Variable circumferential overcurrent area mainly affects the width of pulse pressure high pressure region. The research results have reference value for the design of pressure waveform amplitude required under different working conditions and the optimization design of downhole pulse oscillation tools.
【作者单位】： 长江大学机械工程学院;
【分类号】：TE921
【正文快照】： 油气井钻井时应用水力脉冲振荡工具,能大幅度降低因钻杆柱与井壁接触而产生的摩擦扭矩和摩擦阻力,对提高机械钻速、改善工具面控制性、降低钻杆和钻头磨损、延长井底钻具组合的使用寿命具有显著效果[1-4]。水力脉冲振荡工具的工作性能与脉冲频率、压力波形和波幅密切相关。当

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 余长柏;黎明;刘洋;李红;信石玉;;水力振荡器振动特性的影响因素[J];断块油气田;2016年06期

2 王杰;夏成宇;冯定;于长柏;;新型涡轮驱动水力振荡器设计与实验研究[J];工程设计学报;2016年04期

3 柳鹤;冯强;周俊然;吴欣袁;赵鹏;王建龙;;射流式水力振荡器振动频率分析与现场应用[J];石油机械;2016年01期

4 罗朝东;鄢标;夏成宇;余长柏;王旭东;王大勇;;水力振荡器性能影响因素试验研究[J];石油机械;2016年01期

5 明瑞卿;张时中;王海涛;洪毅;姜书龙;;国内外水力振荡器的研究现状及展望[J];石油钻探技术;2015年05期

相关硕士学位论文 前1条

1 李永波;石油钻井用水力振荡器的设计及分析[D];扬州大学;2015年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘巨保;张宇;陈健;姚利明;庄申阳;张猛;朱岩;;井下管柱局部强迫振动对轴向力传递效率的影响[J];东北石油大学学报;2017年03期

2 孙福华;严宇;杨铮;葛迅一;江城;;油气田钻井用水力减阻振荡器的研究与设计[J];农业装备技术;2017年03期

3 冯进;魏俊;;柱阀结构参数对涡轮式压力脉冲发生器性能的影响[J];石油钻探技术;2017年03期

4 张明星;康勇;周勇祥;刘文川;王爱华;;自激吸气射流的冲蚀及吸气性能试验研究[J];排灌机械工程学报;2017年05期

5 王建龙;张展豪;冯强;祝效华;郭菲;刘轩;王佳;;水力振荡器与液力推力器集成应用研究[J];石油机械;2017年04期

6 李东杰;王炎;魏玉皓;张彬;于建涛;张波;廖沫然;;页岩气钻井技术新进展[J];石油科技论坛;2017年01期

7 李漫;钱利勤;刘先明;夏成宇;张强;华勇;王杰;于培林;;水力振荡器流道口形状对阀前后脉冲压力幅值影响规律研究[J];科学技术与工程;2017年06期

8 薄玉冰;;定向钻井中托压机理分析及对策探讨[J];石油钻探技术;2017年01期

9 杨智光;;大庆油田钻井完井技术新进展及发展建议[J];石油钻探技术;2016年06期

10 刘匡晓;王庆军;兰凯;赵转玲;;涪陵页岩气田三维水平井大井眼导向钻井技术[J];石油钻探技术;2016年05期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 罗朝东;鄢标;夏成宇;余长柏;王旭东;王大勇;;水力振荡器性能影响因素试验研究[J];石油机械;2016年01期

2 田家林;李友;余长柏;杨琳;杨志;付传红;朱永豪;;钻井减摩振荡器工作特性研究与试验分析[J];机械设计;2015年11期

3 田家林;杨志;杨琳;范哲;李友;赵芸;;新型钻井振荡器工作原理与振动特性研究[J];中国机械工程;2015年21期

4 王建章;;?120型射流式水力振荡器结构设计[J];石油矿场机械;2015年09期

5 明瑞卿;张时中;王海涛;洪毅;姜书龙;;国内外水力振荡器的研究现状及展望[J];石油钻探技术;2015年05期

6 王芳层;贾吉冉;杨成永;张卫平;陈仁;;水力振荡器的研制与应用[J];石油矿场机械;2015年07期

7 张会增;管志川;刘永旺;窦玉玲;;基于旋转激励的钻柱激振减阻工具的研制[J];石油机械;2015年05期

8 秦春;陈小元;李禹;郭俊平;;水力脉冲射流钻井提速技术在江苏油田的应用[J];石油机械;2015年05期

9 王建龙;王丰;张雯琼;张帅;黄琳;姚卫东;刘欣;;水力振荡器在复杂结构井中的应用[J];石油机械;2015年04期

10 王立宏;;水力振动器的研制及应用[J];石油矿场机械;2015年03期

相关硕士学位论文 前6条

1 任永豪;微耕机旋耕刀辊模态仿真与试验研究[D];西南大学;2014年

2 张学亮;齿轮箱模态分析和结构优化方法研究[D];太原理工大学;2010年

3 方琛玮;基于ADAMS的机器人动力学仿真研究[D];北京邮电大学;2009年

4 王晓波;碟形弹簧的力学性能研究[D];郑州大学;2007年

5 张玉坤;单头螺杆泵运动学仿真及结构参数优化[D];大庆石油学院;2007年

6 蔡立;基于MATLAB的液压仿真系统的研究[D];东南大学;2005年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 肖俊远;王智明;刘建领;;泥浆脉冲发生器研究现状[J];石油矿场机械;2010年10期

2 杜存臣;吴清;;食品冷杀菌用高压脉冲发生器的研制[J];食品与机械;2011年06期

3 王荫棠;;应用回转脉冲发生器强化胰岛素的萃取[J];医药农药工业设计;1978年05期

4 廉金瑞;;УПД—1型可控硅式脉冲发生器[J];焊接通讯;1982年02期

5 李少柏;;高压脉冲发生器[J];肉类工业;1985年03期

6 冯之艾;水力脉冲发生器在非爆破采掘中的应用[J];世界采矿快报;1997年23期

7 余汉民;唐敏康;黄洪祥;谭厚初;肖福春;;简便实用型脉冲发生器的研究[J];江西理工大学学报;1990年04期

8 徐晓风;主轴脉冲发生器的安装设计[J];新技术新工艺;2001年07期

9 王兆伟;;电腐蚀加工高精度丝状仪器零件的脉冲发生器[J];机械工程师;1980年05期

10 余汉民;唐敏康;;一种新型的脉冲发生器[J];电力环境保护;1991年02期

相关会议论文 前10条

1 杨峰;薛泉;陈志豪;;一种新型的脉冲发生器的设计[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

2 邱景辉;李红梅;林澍;;电磁脉冲发生器信号分析[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

3 侯锐;张建德;杨建华;杨杰;冯常顺;张瑜;李小林;汪伟;苏正平;;一种层叠脉冲发生器的初步研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集（第一卷·第7册）[C];2009年

4 邢静媛;刘丽莉;;大幅度纳秒脉冲发生器[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（一）[C];1994年

5 肖明珠;;可调高压脉冲发生器[A];中国工程物理研究院科技年报（2002）[C];2002年

6 王建;章锡明;姚陈果;李成祥;米彦;;一种多参数可调纳秒脉冲发生器的研制[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

7 刘云涛;谢敏;高平;张纪昌;马成刚;冯宗明;马军;;延时可控高压脉冲发生器的设计[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年

8 赵强;王贵荣;王玉芝;董志伟;;级联变匝间距爆磁压缩脉冲发生器等效电路模型的数值模拟[A];中国工程物理研究院科技年报（2002）[C];2002年

9 杨实;杨汉武;钱宝良;钟辉煌;;基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年

10 姚陈果;赵东阳;米彦;李成祥;秦剑波;章锡明;孙才新;;一种高压ps脉冲发生器的设计与实现[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前4条

1 陕西 赵德军 编译;测试用的脉冲发生器[N];电子报;2014年

2 荆州 刘先松;智能脉冲发生器[N];电子报;2001年

3 成都 史为 编译;50Hz～200kHz的脉冲发生器[N];电子报;2012年

4 盛国太;起搏器常识[N];家庭医生报;2006年

相关博士学位论文 前5条

1 林加金;平板PFN-层叠Blumlein型长脉冲发生器的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2014年

2 杨实;基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

3 张自成;紧凑重频Tesla变压器型吉瓦脉冲发生器[D];国防科学技术大学;2008年

4 许建军;基于Tesla变压器的高功率电磁脉冲发生器研究[D];西南交通大学;2007年

5 贺元吉;爆电能源高功率超宽带脉冲发生器研究[D];国防科学技术大学;2001年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘金涛;便携式脉冲发生器可靠性技术研究[D];电子科技大学;2010年

2 张晏源;基于PCB传输线和固态开关的高压纳秒脉冲发生器研制[D];重庆大学;2015年

3 魏亮;往复式泥浆脉冲发生器中转子水动力特性多相流数值模拟[D];浙江大学;2016年

4 沈永东;基于MOSFET串并联技术的海航脉冲发生器的设计与实现[D];上海电机学院;2016年

5 白宗;液压驱动泥浆脉冲发生器的研究[D];华中科技大学;2014年

6 熊琼;脉冲发生器系列的软件设计[D];电子科技大学;2016年

7 赵虹兵;脉冲发生器信号合成模块设计[D];电子科技大学;2016年

8 谢敏;发火脉冲发生器的设计与实现[D];电子科技大学;2016年

9 肖玉梅;窄脉冲发生器及多路判选符合器的研制[D];深圳大学;2016年

10 杨楠;用于驱动APNP-Js的全固态快边沿纳秒脉冲发生器的研制[D];重庆大学;2016年

，

本文编号：1390639