机床与液压

作者：徐泽庆，王德贵，刘少胡，李若雯，敬幸福

单位：长江大学机械工程学院；中国石油宝鸡石油机械有限责任公司；长江大学机械工程学院；长江大学机械工程学院；四川宝石机械石油钻头有限责任公司

关键词：随钻扩眼器;冲蚀磨损;正交试验;优化设计

基金：中国石油天然气集团有限公司课题(2021DJ2702)

在随钻扩眼的过程中，扩眼器球座的冲蚀较为严重，尤其是球座旁通孔附近。基于冲蚀理论与固液两相流理论，结合DPM离散相模型对扩眼器球座进行冲蚀模拟分析，研究不同因素对扩眼器球座冲蚀的影响规律。此外，利用正交试验方法，研究各参数对冲蚀磨损的影响程度，并优化扩眼器球座结构。通过极差和方差分析可知:影响球座冲蚀磨损的因素依次为流量>含砂比>颗粒直径，最优工艺参数组合为：流量35 L/s、含砂比3%、黏度0.028 Pa·s、颗粒直径0.25 mm、颗粒密度1 500 kg/m3，此时球座的冲蚀率最小，为4.52×10-6kg/(m2·s)。为了减少扩眼器球座的冲蚀，对球座进行结构优化，优化后球座旁通孔角度为顺时针倾斜45°、圆角半径为7 mm、个数为6，相比优化前的球座冲蚀率降低了24%。

来源：2024年第12期

《机床与液压》期刊编辑部

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