国家教育部博士点基金(20110133120013)
- 作品数：15 被引量：19H指数：3
- 相关作者：朱丽红黄勇殷琨王京印邢永超更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）吉林大学中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球建筑科学石油与天然气工程化学工程更多>>
- 空气反循环钻井井底流场模拟实验器的研制
- 2012年
- 井底流场是空气反循环钻井能否高效携岩和有效形成反循环的核心流场,而井底流场模拟实验器是开展相应研究的关键设施和必要手段。基于反循环井底流场形成特点,设计了空气反循环钻井井底流场模拟实验器装置,并对主要零部件的设计过程进行了详细分析。井底流场模拟实验器可模拟不同切削具底出刃对应的中心孔压力变化;内喷孔与底喷孔不同组合情况下孔底流量分配;及不同类型内管倾角变化对中心孔压力影响的实验研究。进而也可考察不同结构参数变化对井底流场的影响,为空气反循环钻井井底工具的结构优化设计提供重要的理论和试验依据。
- 朱丽红刘建林涂建华殷琨
- 关键词：空气钻井反循环井底流场实验器
- 反循环钻进中水龙头弯管磨损数值模拟被引量：4
- 2013年
- 针对反循环钻进中水龙头弯管磨损失效问题,应用计算流体动力学方法对水龙头弯管内气固两相流场进行数值模拟,研究弯管内岩屑颗粒的运动轨迹及壁面磨损分布,并进一步分析岩屑特性对壁面磨损的影响。研究结果表明:气固两相流经过弯管时,岩屑与壁面在弯管30°,90°和150°转角位置存在碰撞集中区,对应形成3个壁面磨损区,其中30°转角位置磨损最严重,形成刺漏点;此外,岩屑颗粒特性对弯管磨损存在影响,随颗粒速度或质量流量的增大,弯管磨损速率显著增大;随颗粒直径增大,磨损速率先增大后减小;颗粒密度对弯管磨损影响不明显。
- 黄勇殷琨朱丽红
- 关键词：反循环弯管磨损岩屑数值模拟
- 潜孔锤反循环钻进中心通道内岩屑运移数学模型被引量：3
- 2012年
- 针对潜孔锤反循环钻进中上返岩屑回落堵塞中心通道问题,将气力输送理论应用于反循环携屑。采用气力输送理论对潜孔锤反循环钻进中心通道内岩屑颗粒进行受力分析;从动力学角度建立潜孔锤反循环钻井中心通道内岩屑运移数学模型;通过编程计算求解岩屑在不同初始条件下速度随时间、空间变化特性。结果表明:初速度大于沉降末速度的岩屑颗粒作减速运动,初速度小于沉降末速度的岩屑颗粒作加速运动,最终岩屑颗粒沉降末速度趋于同一个值,与初速度无关;气固速度比与岩屑尺寸有关,随着岩屑颗粒直径增大,气固比降低。该数学模型为改善反循环钻进携屑能力提供了理论依据。
- 黄勇殷琨朱丽红
- 关键词：反循环钻进潜孔锤岩屑运移数学模型
- 潜孔锤反循环钻头二级引射装置结构参数研究被引量：3
- 2013年
- 二级引射装置能够有效提高贯通式潜孔锤钻进技术的反循环效果。为确定其结构参数,借助计算流体动力学(CFD)数值模拟,研究二级引射孔直径d、中心孔直径D、引射孔角度θ和引射孔距反循环钻头底面距离h等4个结构参数对钻头引射系数n的影响,并利用试验方法对CFD计算结果进行验证。结果表明:随二级引射装置结构参数d、D、θ和h的改变,反循环效果发生不同程度变化,且存在某一结构参数组合使反循环效果达到最佳,综合考虑4个参数的影响效果,确定d=11 mm、D=44 mm、θ=30°和h=180 mm为比较合理的结构参数;试验结果与数值模拟结果基本吻合,CFD数值模拟可用于确定结构参数。
- 朱丽红黄勇殷琨张大平任红
- 关键词：潜孔锤反循环钻头结构参数
- 水射流技术用于辅助动力沉桩的可行性研究被引量：2
- 2014年
- 根据超长、大直径开口钢管桩桩基工程的现状,提出用水射流技术辅助动力沉桩,并针对该项技术的可行性进行分析。首先阐述了水射流辅助沉桩技术原理和整个水射流辅助沉桩系统,再针对水射流如何破除桩内土塞进行研究,从射流结构特性、射流冲击压力作用和漫流横推作用3个方面分析,最后进行水射流辅助沉桩的模型试验。结果表明:无水射流沉桩60cm(从35cm至95cm)需要锤击数为263次,而在有水射流辅助沉桩情况下,当射流压力为0.57MPa时,约113次锤击即可完成沉桩,且随着射流压力和流量的增大,沉桩效率显著增加。
- 仲如冰
- 关键词：桩基础水射流可行性
- 旋风式反循环钻头结构设计与反循环效果分析
- 2014年
- 为解决引射式反循环钻头在裂隙地层反循环不足问题,基于人造龙卷风的诱发机理,设计旋风式反循环钻头。应用计算流体动力学方法(CFD)对旋风钻头孔底气固流场进行数值模拟,并进一步对比引射钻头与旋风钻头的反循环能力。研究结果表明:旋风钻头钻进过程中,中心通道内的上升旋流对孔底气相流体产生抽吸作用,同时孔底岩屑随气流由钻孔底面上升进入中心通道,形成反循环。与引射钻头相比,旋风钻头在裂隙地层的反循环能力更强,其中心通道内气相流体的最低压力小于-8 kPa、最大流速超过100 m/s,整体携岩效率高于95%,该型钻头可以解决裂隙地层反循环不足问题。
- 朱丽红黄勇殷琨王京印
- 关键词：反循环钻头人造龙卷风气固两相流数值模拟
- 多功能水泥浆体系测窜仪的研制
- 2012年
- 为评价水泥浆体系的防窜能力,进行了多功能水泥浆体系测窜仪的研制。首先进行了窜槽原理分析,气/液窜与环空水泥浆的液柱压力变化有关,水泥浆环空液柱压力可以视为静胶凝强度发展的函数;基于这一原理,研制出多功能测窜仪,该仪器采用扭矩法测静胶凝强度;给出防窜性能测试方法,并借助超声波强度仪对多功能水泥浆体系测窜仪工作的可靠性进行检验;最后以常用密度水泥浆进行实例验证,结果表明,多功能水泥浆体系测窜仪可用于水泥浆体系防窜性能评价。
- 陈良罗宇维杨振宇凌伟汉朱丽红
- 关键词：固井水泥浆防窜
- 水射流辅助沉桩教学模型实验装置及应用
- 2014年
- 针对水射流辅助沉桩的技术设想,设计教学模型实验装置,开展射流辅助沉桩的可行性研究.该实验装置主要由试验箱、导向架、模拟桩、桩头保护器、重锤等零部件组成,可以模拟不同地质条件下射流辅助沉桩.基于该教学模型实验装置进行不同射流压力及流量下沉桩效率测试和无射流辅助条件沉桩效率测试.结果表明：沉桩60 cm（从35- 95 cm）,当射流压力为0.57 MPa时,约113次锤击即可完成;当流量为30 L/min时,需要锤击数约为1 13次;而无射流沉桩时,需要锤击数为263次.表明水射流技术可用于辅助沉桩,且增大射流压力和流量,可显著提高沉桩效率.
- 朱丽红邹德永陈新勇王京印
- 关键词：水射流沉桩
- 潜孔锤反循环钻进岩屑粒度分布规律被引量：6
- 2012年
- 研究岩屑粒度分布规律有利于进一步分析潜孔锤反循环钻进的碎岩机理。采用分布函数和分形方法对反循环钻进产生的岩屑粒度分布进行描述,并得到岩屑粒度分布规律。结果表明:试验用岩屑的粒度分布符合Gandin-Schuhmann分布和Rosin-Rammler分布,其中岩屑颗粒更贴近于G-S分布;岩屑粒径遵循分形规律,可以用分形方法描述反循环钻进中岩屑粒度的分布特征。从岩屑粒度分布来看,大于5mm的颗粒占总质量的74.8%,表明潜孔锤球齿破碎岩石以体积破碎为主;块状颗粒分布在5～12mm,说明岩石的体积破碎存在大小差异,并伴随有重复破碎。
- 黄勇朱丽红殷琨任红
- 关键词：潜孔锤反循环岩屑粒度分布分形
- 海洋石油桩基平台射流辅助沉桩实验被引量：2
- 2014年
- 针对海上沉桩施工中容易出现的停锤后打桩困难甚至拒锤现象,提出了高压水射流辅助沉桩的技术设想,并设计了海洋石油桩基平台射流辅助沉桩模型实验装置。通过该实验装置测试了6种不同形状喷嘴产生的射流对土塞表面的作用力,并对土体内应力分布状态进行数值模拟实验,得到了6种喷嘴射流作用下土体内的最大应力和最小应力,验证了模型实验结果。海洋石油桩基平台桩基建设过程中,采用高压水射流辅助沉桩提高桩基建设效率是完全可行的。等变速型喷嘴有限喷距最长,作用在土塞表面中心处的压力也最大。研究结果为海洋石油桩基平台射流辅助沉桩原理样机试制提供了重要依据。
- 黄勇张振禹陈新勇邢永超
- 关键词：高压水射流
