随钻测控技术对于高难度井钻井至关重要,泥浆脉冲无线通讯系统是随钻测控系统中最重要的一环。泥浆脉冲装置的工作环境通常比较恶劣,强烈的冲蚀作用往往会大幅缩短装置的使用寿命。因此,量化评估泥浆脉冲装置的冲蚀效应对优化仪器设计具有深远的意义。但由于影响冲蚀效应的因素过多,评估的准确性有待进一步提高。针对该问题,贝克休斯的研究人员提出了一种冲蚀效应数值模拟方法,经实际数据验证效果良好。
该方法主要由四部分构成,首先应用OKA冲蚀模型来识别冲蚀特性并与实际数据进行比对。OKA冲蚀模型是一种根据流体中颗粒的状态(包括颗粒直径、颗粒流速等参数)进行冲蚀速率方面计算的模型。随后,应用上一步得到的研究结论进行多阀值位置的冲蚀限制配置测试,在该测试的基础上获得砂体聚集以及流速对冲蚀速率的影响。最终,由上步的结果推出KPI参数的方程式从而评价工具的冲蚀程度。
该方法随后被应用于双向电力与通讯模块工具(BCPM)的冲蚀评价中。通过该方法首先计算得出BCPM工具的KPI值。完成现场服务后,通过三维激光扫描测试求取BCPM工具的KPI值,经过比对,符合良好,充分说明了此方法的有效性。
(供稿 袁多)
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