煤层气储层特征,开发开采技术和工艺
第2章井下煤层气开发高压水射流结构参数研究
压。在理想状态下,射流作用区域半径R与射流半径b成正比。轴向动压是由轴向速度在靶件上滞止而产生的,经过对已有的研究成果,可以总结出较为实用的轴心动压及截面动压分布两个经验计算公式如下。
郫∥
式中
取7.5x10。,适用于基本段。㈣。,,—射流起始段长度,mm;‰—射流的轴心动压,御a;Po—射流出口压力,MPa:z—射流作用靶距,m;口—试验常数,取0.27,适用于基本段;6—试验常数,
在射流起始段内,磊=风,即Ⅲ㈦2。
在射流起始段混合区及基本段全部区域内,流动是相似的。任意截面上的轴向动压分布表达式如下:
生:e一科一=L…P朋(2.17)t●一■,,
式中刀—指数,对正态分布取4,其它分布函数取1.5~7。
2.3.5射流的反冲力
在煤层水射流钻孔中,射流反冲力也是一个重要参数。在喷嘴出口截面内外两点间应用动量定理得:
FAt:m屹一朋h(2-t8)
式中F一单位时间内作用在单位体积流体上的力;△,一力F作用于单位体积流体上的时间;聊一单位体积流体质量;h一喷嘴出口截面内流体平均流速;v2一喷嘴出口截面外流体平均流速。
由作用力等于反作用力原理可知,上式中F值即为射流反冲力值。经推导后可得:
~{l-[驯
由于阿列,并将式(2—7)代入上式,最后得:㈣∞