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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試驗的方法對它們的破巖規律和破巖性能進行了分析和對比。結果表明,沖擊時間、噴嘴壓降、噴距和圍壓對2種噴嘴破碎效果的規律基本相同,混合射流噴嘴的最優噴距不明顯,多孔噴嘴的最優噴距為5～6倍噴嘴當量直徑,多孔噴嘴的破巖性能要優于混合射流噴嘴,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。
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對球形顆粒填充通道內的空氣-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,其中脈沖流占據較大區域。通過與常規通道流型圖對比發現:由于填充顆粒的影響,球床通道泡狀流區域較常規通道顯著減小。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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