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连续循环钻井技术是一项石油钻井新技术,实现不停泵保持井下连续循环进行井口钻具接卸扣作业,避免因开泵停泵造成井下压强激动,可以有效控制环空当量循环密度值(Equivalent Circulating Density),保持井内压强稳定,避免和减少井下复杂情况乃至事故的发生,对提高钻井效率,降低钻井成本,提高钻井安全性,实现安全、高效、经济钻成各种复杂井起到重要作用; 阀式连续循环钻井装置由用于改变流道的二位三通式连续循环阀、接入钻井循环系统的过渡管汇系统及地面控制系统所组成。连续循环阀通过主阀门和侧阀门的被动开关控制,实现了主侧流道的开关和转换,从而实现对下部钻杆的连续稳压供液。 本论文主要研究阀式连续循环钻井装置中的关键零部件——连续循环阀的铰接式单向顶部主阀门和单向侧阀门在流通流体时的压强及流速分布特性。并根据伯努利方程对连续循环阀内部的压强分布进行计算,从而评估被动式活动阀门的内外压差是否满足设计要求,从而实现阀门的密封。并采用数值仿真方法,对连续循环阀的内流场分布情况进行研究,分别对顶部阀门流道以及侧面阀门流道区域进行建模分析,获得连续循环阀内各个区域的详细压强特性,并根据仿真的结果针对内部腔体进行结构优化。以及通过实验验证了方法的准确有效性。