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大直径救援井井底流场模拟与实验研究
1
作者
赵研
刘松赫
+7 位作者
郝世俊
赵江鹏
李沛舒
王学博
于永平
高科
董博
张博
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第9期247-255,共9页
【目的】针对大直径潜孔锤扩孔钻进技术在矿山救援中面临的井底流场复杂、排渣困难问题。【方法】为揭示钻进参数对井底流场及排渣效率的影响规律,优选钻进参数组合,采用计算流体力学−颗粒轨道模型方法,建立了潜孔锤反循环排渣流场数值...
【目的】针对大直径潜孔锤扩孔钻进技术在矿山救援中面临的井底流场复杂、排渣困难问题。【方法】为揭示钻进参数对井底流场及排渣效率的影响规律,优选钻进参数组合,采用计算流体力学−颗粒轨道模型方法,建立了潜孔锤反循环排渣流场数值模型,分析了机械钻速3.0 m/h下的井底流场的流速分布、岩屑运移及清渣率变化规律。研制了大直径多相流井底反循环模拟装置,该装置具有调控多种钻进参数以及记录井底岩屑运移轨迹的功能,基于该装置采用模拟岩屑开展双相流井底反循环实验,探究钻井液泵量与钻头转速对流场的影响规律。基于经实验验证的数值模型设计了两因素三水平正交实验。【结果】清渣率随钻井液泵量增大而提升,但增益效果随泵量增大而衰减;清渣率随钻头转速增大呈先升后降趋势,在钻头转速达到15 r/min时为最佳。正交实验表明,当处于较高泵量和中等转速工况下,流场排渣效果较好;在机械钻速3.0~6.2 m/h,实现最佳排渣效果的钻进参数组合为钻井液泵量216 m^(3)/h、钻头转速15~20 r/min。【结论】研究结果为大直径救援井钻进规程参数的合理选取提供了理论参考,有助于提升钻孔救援工程成孔速率。
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关键词
钻孔救援
大直径潜孔锤
钻进参数
岩屑运移
排渣效率
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职称材料
题名
大直径救援井井底流场模拟与实验研究
1
作者
赵研
刘松赫
郝世俊
赵江鹏
李沛舒
王学博
于永平
高科
董博
张博
机构
吉林大学深部探测与成像全国重点实验室
吉林大学
建设工程学院
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第9期247-255,共9页
基金
国家重点研发计划课题(2022YFC3005903)
深地国家科技重大专项课题(2024ZD1003103)。
文摘
【目的】针对大直径潜孔锤扩孔钻进技术在矿山救援中面临的井底流场复杂、排渣困难问题。【方法】为揭示钻进参数对井底流场及排渣效率的影响规律,优选钻进参数组合,采用计算流体力学−颗粒轨道模型方法,建立了潜孔锤反循环排渣流场数值模型,分析了机械钻速3.0 m/h下的井底流场的流速分布、岩屑运移及清渣率变化规律。研制了大直径多相流井底反循环模拟装置,该装置具有调控多种钻进参数以及记录井底岩屑运移轨迹的功能,基于该装置采用模拟岩屑开展双相流井底反循环实验,探究钻井液泵量与钻头转速对流场的影响规律。基于经实验验证的数值模型设计了两因素三水平正交实验。【结果】清渣率随钻井液泵量增大而提升,但增益效果随泵量增大而衰减;清渣率随钻头转速增大呈先升后降趋势,在钻头转速达到15 r/min时为最佳。正交实验表明,当处于较高泵量和中等转速工况下,流场排渣效果较好;在机械钻速3.0~6.2 m/h,实现最佳排渣效果的钻进参数组合为钻井液泵量216 m^(3)/h、钻头转速15~20 r/min。【结论】研究结果为大直径救援井钻进规程参数的合理选取提供了理论参考,有助于提升钻孔救援工程成孔速率。
关键词
钻孔救援
大直径潜孔锤
钻进参数
岩屑运移
排渣效率
Keywords
drilling rescue
large-diameter down-the-hole(DTH)hammer
drilling parameter
cutting transport
slag dis-charge efficiency
分类号
TD41 [矿业工程—矿山机电]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
大直径救援井井底流场模拟与实验研究
赵研
刘松赫
郝世俊
赵江鹏
李沛舒
王学博
于永平
高科
董博
张博
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025
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