泡沫钻井液在钻井泵缸套内的运动分析.docx

2012年第41卷第2期第26

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OILFIELDEQUIPMENT2012,41(2):26～28

文章编号：1001-3482(2012)02-0026-03

泡沫钻井液在钻井泵缸套内的运动分析

陈浩，黄开华，黄奎林

(西南石油大学机电工程学院，成都610500)

摘要：从理论上分析了泡沫钻井液在钻井泵缸套内的压缩、膨胀过程，绘制了理论循环指示图；推导出了钻井泵输送泡沫液时的理论循环指示功计算式，并讨论了钻井泵的充满系数。结果表明：充满系数不仅与泡沫特征值T?有关，还受泵余隙容积V。以及泡沫压缩比p?/p?的影响。

关键词：钻井泵；缸套；泡沫钻井液；充满系数中图分类号：TE926.01文献标识码：A

MotionAnalysisofFoamDrillingFluidinDrillingPump

CHENHao,HUANGKai-hua,HUANGKui-lin

(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China)

Abstract:Inthispaper,theprocessesofcompressionandexpansionoffoamdrillingfluidindrill-ingpumpwereanalyzed,thecycletheoryindicateschartoffoamdrillingfluidinpumpcylinderwasdrawn,andtheformulaofcycletheoryindicatespowerwasformed.Adiscussionofpumpfullfactorwasmade,theresultshowsthatthefullfactorisimpactednotonlybygasvolumeI?butalsobypumpclearancevolumeV.andcompressionratiop?/pi.

Keywords:drillingpump;liner;foamdrillingfluid;fill-upcoefficient

泡沫钻井液是很有发展前途的钻井液，它是由一定比例的水、气体以及发泡剂制成的气、液混合物。通常认为，当泡沫特征值(即气体含量，又叫泡沫质量)在0.550～0.975时泡沫是稳定的；当气相组分0.975时稳定泡沫液转化为雾化流体；当气相组分0.550时泡沫很容易破灭。钻井中所用泡

的受力情况可以简化为有端盖的圆筒受均布压力，危险点在泵筒螺纹的内径处；连杆主要承受交变拉应力。

参考文献

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[2]李战防，王金泰，王济新，等.稠油热采掺热自控装置研

沫的特征值大多在1]0.75～0.95。与普通钻井液相比它有许多优点，能满足很多钻井工艺的要求，因此在石油钻井中得到广泛的应用。目前对泡沫钻井液的研究大多是在静态条件下进行的，然而钻井液在整个工作过程中(由钻井泵输送到井底再携带岩屑返回)都处在动态条件下，因此对动态条件下泡沫钻

制及应用[J].石油矿场机械，2007,36(5):86-89.

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收稿日期：2011-08-30

作者简介：陈浩(1963-),男，四川成都人，教授，1991年毕业于西南石油大学机械工程专业，研究方向为石油机械理论设计及化工设备工程。

第41卷第2期陈浩，等：泡沫钻井液在钻井泵缸套内的运动分析·27·

井液的分析研究更具有