水力振动固井工具压力波发生原理研究

Study of Compression Wave Caused by Hydraulic Cementing Tools

薛亮 李帮民 刘爱萍 邹建龙 张文华

中国石油大学（北京）石油工程学院，北京昌平102249；2.中国石油海洋集团公司固井事业部，天津300451；3.中国石油渤海钻探工程有限公司工程技术研究院，天津300457

振动固井可以提高固井质量，水力振动工具是振动固井的核心装备。分析了现有水力振动工具压力波发生的原理和水击波发生器的原理，结果表明：自振荡喷嘴在外来扰动的作用下，喷嘴内壁边界层的涡结构产生振动，涡结构产生压力脉动，这种自振荡放大的压力振动不具有波的特性，传播的距离有限；节流式压力波发生器通过改变过流面积产生压力波，但过流断面变化有限，压力波振幅小；水击波是一种压力瞬变过程，是一种强间断性质的矩形波，波的能量集中作用在间断面上。利用水击原理设计了双喷嘴水击波发生器，该发生器所产生水击波的振幅可以达到兆帕的数量级，频率由叶轮转速与阀轮叶片个数决定，可以根据需要调节。

https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-0890.2011.01.022