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射流鉆頭的破巖性能對井眼深度和大小有重要影響。本文對徑向水平井常用的2種射流鉆頭——多孔噴嘴和混合射流噴嘴采用室內(nèi)試驗的方法對它們的破巖規(guī)律和破巖性能進行了分析和對比。結(jié)果表明,沖擊時間、噴嘴壓降、噴距和圍壓對2種噴嘴破碎效果的規(guī)律基本相同,混合射流噴嘴的最優(yōu)噴距不明顯,多孔噴嘴的最優(yōu)噴距為5～6倍噴嘴當(dāng)量直徑,多孔噴嘴的破巖性能要優(yōu)于混合射流噴嘴,同時混合射流噴嘴在破碎孔徑大小方面優(yōu)于多孔噴嘴。本文可以為水力噴射徑向水平井射流鉆頭的選擇提供試驗依據(jù)。
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對球形顆粒填充通道內(nèi)的空氣-水豎直向上兩相流動流型進行了可視化實驗研究。實驗段填充球直徑分別為3、5和8 mm,氣相表觀流速為0.005～1.172 m/s;液相表觀流速為0.004～0.093 m/s。實驗觀察得到4種典型流型:泡狀流、串狀流、液柱脈沖流和乳沫脈沖流,并繪制出流型圖,其中脈沖流占據(jù)較大區(qū)域。通過與常規(guī)通道流型圖對比發(fā)現(xiàn):由于填充顆粒的影響,球床通道泡狀流區(qū)域較常規(guī)通道顯著減小。對比3種球床通道流型圖得到:隨著顆粒直徑的增加,串狀流區(qū)域增大;在低液相流速下,對于8 mm直徑顆粒,串狀流可直接過渡到乳沫脈沖流。
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