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閥式水力振蕩器結構設計技術分析

返回列表 來源:未知 發布日期:2022-09-23 08:20【

特點與主要技術參數

 

閥式水力振蕩器為全金屬結構具有較強的耐 腐蝕和耐高溫性能在高壓流體壓差力和復位彈簧 的彈性力作用下動閥沿軸線往復運動減輕了控 制閥的磨損從而延長工具使用壽命此外閥式 控制短節工作過程中不會產生額外的壓耗能夠有 效提高鉆井液能量的利用效率其振動性能參數可 根據所鉆井段鉆井參數和地層特性通過改變排量 與動閥復位彈簧剛度來調節工具主要技術參數為: 工具外徑 127 mm2 166 mm工作排量 15~20 L /s


啟動排量分析


在初始狀態下啟動閥堵頭未遮擋動閥側壁上 的節流孔時節流孔過流面積最大在動閥上下端 18 油 機 械 2022 50 8 面形成的壓差力不足以推動動閥向下運動在鉆井 過程通入鉆井液狀態下啟動閥承壓端面上端受管 柱內流體高壓 p1 作用啟動閥階梯承壓下端面分 別承受管柱內流體低壓 p2 作用和 p3 作用以及管 柱外井眼環空低壓 p4 作用如圖 2 所示當啟動 閥在壓差力的作用下能夠運動至設定極限位置時啟動閥堵頭下端與動閥側壁節流孔重合使得節流 孔打開高度達到最小值動閥上下端面形成的壓差 力使動閥沿軸向往復運動周期性改變節流孔過流 面積工具開始工作

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基于水力振蕩器結構和工作原理選取某規格 水力振蕩器通過算例計算研究動閥運動分析波 動壓力和工作頻率等關鍵參數的變化規律計算參 數為: 鉆井液排量 15 L /s密度 1. 2 g /cm3 ; 啟動 閥質量 15 kg啟動閥階梯承壓面外徑分別為 10375 40 mm; 動閥質量 10 kg承壓面內徑 40 mm外徑 50 mm動閥復位彈簧剛度 20 kN/m初始預 壓縮量為 20 mm動閥上端 4 個節流孔寬度均為 10 mm高度為 30 mm; 啟動閥下行運動至設定位置 后節流孔高度為 4 mm4 1 個周期內工具啟動排量隨啟動閥調節 彈簧剛度的變化曲線

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 從圖 4 可以看出工具的啟動排量隨調節彈簧 剛度的增加而增大選擇合適剛度的調節彈簧過控制起下鉆過程中鉆井液排量使工具停止工作能夠有效保證工具用于純鉆進時間延長使用 壽命

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