井下泥浆动态旋流器的设计研究

论文摘要

本文首先介绍了井下泥浆动态旋流器的研究意义以及国内外的研究状况与发展趋势,同时介绍了泥浆性能在钻井中的作用。然后,分析研究了现有井下和地面泥浆处理装置的结构特点,综合评价了这两种装置用于井下泥浆分离的可行性。此系统的重要部件是涡轮组和旋转筒,于此同时也对涡轮钻具的基本知识进行了简要的介绍。通过与静态水力旋流器比较,本文研究分析了现有的动态水力旋流器的结构特点,并综合评价了动态水力旋流器与静态水力旋流器各自的优点和劣势。着重对动态旋流器的结构参数设计及分离机理进行了理论分析与研究。通过计算分析,对旋转筒长径比、涡轮组级数、收液管内径及壳体喷嘴直径等进行了优选设计。最后运用流体力学、机械制造学、CAD及三维造型技术的相关知识,设计出分离性能优良的动态分离器。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 旋流器的国内外发展概况
• 1.2 泥浆性能对钻井作业的影响
• 1.3 本课题研究的目的和任务
• 第二章 地面与井下泥浆处理设备的对比分析
• 2.1 钻井液固相控制概述
• 2.2 地面泥浆处理设备的结构及特点
• 2.3 钻井液固控中存在的问题
• 2.4 井下泥浆处理装置的结构及特点
• 2.5 地面与井下泥浆处理设备的比较
• 2.6 小结
• 第三章 旋流器的对比与选型
• 3.1 旋流器的分类及应用
• 3.2 旋流器的工作机理
• 3.3 静、动态水力旋流器的比较
• 3.4 小结
• 第四章 旋流器动力系统的设计计算
• 4.1 涡轮钻具的基本结构
• 4.2 涡轮钻具机械特性
• 4.3 涡轮钻具操作指南及其优缺点
• 4.4 涡轮组的选取
• 4.5 小结
• 第五章 动态水力旋流器的结构设计
• 5.1 转筒内径D及长度L
• 5.2 液体与旋转筒内壁摩擦力的确定
• 5.3 收液管内径和外壳下部喷嘴直径的确定
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读工程硕士学位期间取得的技术成果
• 致谢