多孔噴嘴能量轉化效率分析

李敬彬，李根生，黃中偉，宋先知

(中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249)

設計計算

多孔噴嘴能量轉化效率分析

李敬彬，李根生，黃中偉，宋先知

(中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249)

多孔噴嘴是徑向水平井技術的核心技術裝備，需同時實現高效破巖與強力自進，而目前常用的多孔噴嘴的流量系數一般在0.6左右，其能量轉換效率僅為36%左右，嚴重限制了多孔噴嘴的整體性能。因此，研究多孔噴嘴流量系數影響規律十分必要。根據流量系數定義推導了多孔噴嘴流量系數，試驗確定了各孔眼局部阻力系數，并研究了排量、孔眼數量對多孔噴嘴流量系數影響規律。結果表明，多孔噴嘴能量轉化效率等于其流量系數的平方；其流量系數由各孔眼流量系數與其權重決定；孔眼流量系數主要取決于其沿程阻力系數與局部阻力系數；絕大部分能量損失由局部阻力損失引起；而孔眼局部阻力系數隨著排量增加略有降低，但隨著孔眼數目增加而迅速增大。

徑向水平井；多孔噴嘴；噴嘴流量系數；能量轉換效率

1 前言

徑向水平井技術可在儲層不同層面沿徑向鉆出多個徑向水平分支井眼，是20世紀80年代提出的一種油氣田增產開發技術[1,2]，已在美國、加拿大、中國、阿根廷、埃及以及玻利維亞等國家應用或實驗，效果明顯[3～7]。該技術僅依靠射流破巖噴嘴完成高效破巖與連續鉆進，使其成為徑向水平井技術的關鍵設備[8]?！?br>