钻井扭力冲击器导流筒冲蚀性能优化及应用

摘要

扭力冲击器是常用的钻井提速工具,其中导流筒在复杂钻井环境中面临严重的冲蚀磨损问题,因此设计合理的导流筒流道可以较好地降低其冲蚀磨损率。文章基于设计的导流筒方案,采用试验验证的冲蚀磨损模型理论与现场试验结果进行对比,分析了导流筒流道锥角、流道间距的变化对导流筒内部流场及冲蚀磨损性能的影响,结果表明导流筒分流处流道入口边缘及下部管壁处容易发生冲蚀磨损,与现场使用结果吻合。增加导流筒分流道锥角和分流道距中心的距离会降低导流筒的最大冲蚀率,但是会增加分流道出口处外壁面的冲蚀率。最后通过多组仿真数据对比分析,得到了导流筒的最佳流道倾角和流道间距,为该型导流筒的设计与改进提供了重要的理论依据。