摘要：为解决随钻扩眼器控制短节中球座的周边冲蚀问题,采用Fluent软件对随钻扩眼器控制短节中球座周边流场进行仿真,并优化流道结构。仿真结果表明：未投球状态下,冲蚀影响较大位置出现在球座收缩处,优化后的参数为流道入口直径60 mm、轴向高度46 mm、收敛角度80°;已投球状态下,对冲蚀会影响控制短节再次使用的流道结构进行模拟和优化,结果为流道入口半径r_1=49 mm,球座上端外部新流道环形空间部分的外径r_2=62 mm,β=45°,流道轴向高度h=13 mm。采用优化后的球座结构以及球座外滑套结构,能够有效减小流体对球座和球座外滑套内壁的冲蚀,平缓流场。研究结果可为工程上流道结构设计提供一种新的优化思路。

关键词：随钻扩眼工具 球座 流道结构 优化设计 流场模拟 

单位：北京化工大学机电工程学院; 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院