• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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徐鹏, 盛茂, 田克钧, 田守嶒, 黄中伟, 李根生. 磨料水射流破岩射孔孔道形成机制[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0156
引用本文: 徐鹏, 盛茂, 田克钧, 田守嶒, 黄中伟, 李根生. 磨料水射流破岩射孔孔道形成机制[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0156
XU Peng, SHENG Mao, TIAN Kejun, TIAN Shouceng, HUANG Zhongwei, LI Gensheng. Study on Formation Mechanism of Abrasive Water jet Rock Breaking and Perforation[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0156
Citation: XU Peng, SHENG Mao, TIAN Kejun, TIAN Shouceng, HUANG Zhongwei, LI Gensheng. Study on Formation Mechanism of Abrasive Water jet Rock Breaking and Perforation[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0156

磨料水射流破岩射孔孔道形成机制

doi: 10.11883/bzycj-2024-0156
基金项目: 国家自然科学基金优秀青年科学基金(52122401);

Study on Formation Mechanism of Abrasive Water jet Rock Breaking and Perforation

  • 摘要: 磨料水射流射孔是一种有效的油气井射孔增产手段,然而,孔道形成机制及其参数调控规律仍是亟待解决的问题之一。本文设计并开展了磨料水射流射孔孔道变化规律实验,结果表明,孔道形成过程是三种物理作用耦合的结果,即入流垂直冲蚀孔尖岩石加深孔道;返流以小角度冲蚀孔壁岩石达到扩径作用;沿程流体机械能耗散使得射孔后期孔道演化变缓。由于入流破岩能力远强于返流破岩能力,磨料水射流射孔孔道的孔深和孔径的比值随喷射时间的增加而增大,喷射5~300 s,孔深与孔径的比值由7增长到28。返流的破岩能力由孔尖到孔口递减,返流对孔壁岩石的累积作用时间由孔尖到孔口递增,二者的共同影响使孔道由圆锥状向纺锤状演化。随着喷射时间增加,孔深增加,沿程流体机械能耗散加剧,孔深变化率降低至11.3%、孔径变化率降低至4.3%,孔形演化变缓。研究结果有望为磨料水射流高效射孔和孔道形状控制提供理论基础。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-05-27
  • 网络出版日期:  2025-03-17

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