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题名井下震源发生器优化设计
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作者
冯进
迟少林
张慢来
陈维
黄新宇
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机构
长江大学机械工程学院
中国石油天然气集团公司气举试验基地多相流研究室
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期120-126,共7页
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基金
国家自然科学基金项目“基于Hybrid数据的复杂系统辨识与优化设计及在低渗透油井中的应用”(编号:61572084)资助。
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文摘
针对随钻地震强度低、不利于井眼间防碰监测的问题,设计了一种蓄能式井下震源发生器。该发生器主要由活塞、弹簧、冲锤、铁砧和延时装置等组成,通过钻井液蓄能获得高效冲击功。为使其获得最佳输出性能,以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器冲锤流道模型,基于CFD动网格技术,利用CFD软件分析了弹簧刚度、冲锤质量、节流面积、出口直径和数量等设计参数及钻井液密度对井下震源发生器输出性能参数的影响规律,分析得知:节流面积、出口数量、出口直径和钻井液密度与井下震源发生器输出性能参数呈正相关关系;弹簧刚度越大,冲锤最大冲击功对应的位移越小;冲锤的质量越大则速度越小。基于单因素分析结果,以冲锤冲击功为优化目标,利用正交试验优选了设计参数组合方案。研究结果表明:各设计参数对井下震源发生器输出性能的影响不尽相同;出口直径和弹簧刚度对井下震源发生器输出性能的影响极为显著,节流面积、冲锤质量和出口数量对井下震源发生器输出性能的影响显著,而钻井液密度的影响不显著。根据研究结果筛选出了各设计参数水平的最优组合,研究结果还可以为井下震源发生器的设计提供依据。
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关键词
震源发生器
优化设计
CFD动网格
数值模拟
正交试验
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Keywords
seismic generator
optimized design
CFD dynamic grid
numerical simulation
orthogonal test
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分类号
TE931
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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