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自进式高压水射流破岩的数值模拟分析

董惠娟  白良浩  吕岩  张春晖  
【摘要】:针对应用于开发低渗透性、裂缝性、薄储层等油气藏的高压水射流技术,基于本文推导的水射流破岩的临界速度,设计了一种用于油田井下破岩的自进式高压水射流喷头,并应用湍流模型对喷头内部的水射流流场进行数值模拟分析,应用动力学模型对水射流破岩过程进行数值模拟分析。结果表明,入口压力30 MPa时,喷头产生的水射流达到了破岩所需速度,能够实现破岩,并且破岩产生的破碎坑的内切圆直径大于喷头的最大外径,可实现自进式破岩,而且破岩过程中水射流任意节点的速度呈"脉动下降"趋势。这也表明所设计的喷头用于破岩是可行的,这种设计方法、建模方法、数值模拟方法在分析高压水射流破岩方面是可行的。

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