当前位置:主页 > 科技论文 > 石油论文 >

液固两相流对水力旋流器冲蚀破坏机理研究

发布时间:2018-04-16 03:21

  本文选题:旋流器 + 冲蚀磨损 ; 参考:《东北石油大学》2017年硕士论文


【摘要】:在油田同井注采技术中,油田采出液中含有大量泥沙。由于在分离过程中流体携带砂粒进入井下旋流分离器内,导致旋流器壁面不仅受到携带固体杂质的流体的冲刷作用,还要受到流体中腐蚀介质的腐蚀作用。二者相互促进,在降低使用水力旋流器寿命的同时,导致旋流器尺寸发生变化,进而降低旋流分离器的分离效率。由于1Cr18Ni9Ti、35CrMo材料的综合性能良好,因此多用作井下旋流分离器材质的选择。研究两种材质在液固两相流环境下的冲蚀规律,对井下分离旋流器使用时的参数优化,以及延缓旋流器的失效都具有实际的指导意义。本文针对旋流器固液两相流模型,对旋流器内壁磨损情况进行数值模拟,分析其壁面磨损规律。运用ANSYS LS-DYNA软件建立单粒子对塑性靶材的冲蚀模型,研究不同冲蚀角下塑性靶材的冲蚀机制。冲蚀实验采用喷射式冲蚀实验台,采用3.5wt%NaCl溶液混合石英砂、蒸馏水混合石英砂两种混合液作为实验介质,针对井下旋流器常用钢材1Cr18Ni9Ti、35CrMo,对冲蚀速度、冲蚀时间、含砂量、冲蚀角度四个因素对两种材质的冲蚀规律的影响进行了研究。同时,研究了各因素对两种材质冲刷腐蚀与交互作用的规律,结合冲蚀实验后扫描电镜下的试样表面的微观形貌,对两种材质的冲蚀机制进行研究。
[Abstract]:In the same well injection and production technology, oil field produced fluid contains a lot of sediment.During the separation process, the fluid carries sand particles into the downhole cyclone separator, which results in the wall of the cyclone not only being scoured by the fluid carrying solid impurity, but also corroded by the corrosive medium in the fluid.While reducing the life of hydrocyclone, the size of hydrocyclone changes and the separation efficiency of hydrocyclone is reduced.Because 1Cr18Ni9TiK35CrMo material has good comprehensive properties, it is often used as material selection for downhole cyclone separator.It is of practical significance to study the erosion law of two materials in liquid-solid two-phase flow environment, to optimize the parameters of downhole separation cyclone and to delay the failure of cyclone.In this paper, based on the solid liquid two-phase flow model of hydrocyclone, the wear of the inner wall of the hydrocyclone is simulated, and the wear law of the wall is analyzed.The erosion model of plastic target with single particle was established by ANSYS LS-DYNA software, and the erosion mechanism of plastic target at different erosion angles was studied.In the erosion experiment, a jet erosion test bench was used. The mixture of quartz sand with 3.5wt%NaCl solution and quartzite sand with distilled water was used as the experimental medium. Aiming at 1Cr18Ni9TiK35CrMo-steel commonly used in downhole cyclone, the erosion velocity, erosion time and sand content were analyzed.The influence of four factors on the erosion law of two materials was studied.At the same time, the law of erosion corrosion and interaction between the two materials was studied, and the erosion mechanism of the two materials was studied by combining the micro-morphology of the specimen surface under scanning electron microscope after the erosion experiment.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE931.2

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 周大伟;向晓东;;环缝内衬固液分离耐磨旋流器磨损的数值模拟[J];化工进展;2016年02期

2 袁惠新;殷伟伟;黄津;付双成;董译文;;固液分离旋流器壁面磨损的数值模拟[J];化工进展;2015年03期

3 刘少胡;郑华林;;基于气固两相流的气体钻井套管冲蚀数值模拟研究[J];热加工工艺;2014年12期

4 袁惠新;程志平;付双成;董连东;方毅;;重介质微型旋流器内切向速度的数值模拟[J];化工进展;2013年06期

5 吉小超;张伟;于鹤龙;魏敏;汪勇;郭永明;;45钢在超细SiC颗粒作用下的正向冲蚀行为[J];中国表面工程;2012年05期

6 吕露;欧阳传湘;张伟;;水力喷砂压裂过程喷嘴冲刷腐蚀数值计算[J];腐蚀与防护;2012年04期

7 蒋明虎;;旋流分离技术研究及其应用[J];大庆石油学院学报;2010年05期

8 李国美;王跃社;黄刚;何仁洋;王延昌;;套管壁面颗粒冲蚀预测及减弱措施研究[J];石油机械;2010年01期

9 赵立新;朱宝军;张勇;;基于离散相模型的双锥型水力旋流器磨蚀分析[J];化工机械;2007年06期

10 代真;段志祥;沈士明;;流体力学因素对液固两相流冲刷腐蚀的影响[J];石油化工设备;2006年06期

相关硕士学位论文 前8条

1 李强;水平井裸眼分段压裂管柱密封性能研究[D];西南石油大学;2014年

2 王凯;油井管材料液固两相流体冲刷腐蚀研究[D];西安石油大学;2013年

3 郑贝佳;基于ANSYS/LS-DYNA的船体外板非对压多压头冲压成形数值模拟研究[D];武汉理工大学;2013年

4 高利苹;涡流空气分级机操作参数优化及内部流场数值模拟研究[D];北京化工大学;2012年

5 徐哲;液固两相流条件下P110钢冲刷腐蚀研究[D];东北石油大学;2011年

6 戴向胜;长距离小净距隧道爆破开挖振动标准的研究[D];北京交通大学;2008年

7 李艳;空间钢框架连续倒塌动力响应仿真分析[D];广西大学;2008年

8 李志杰;氩弧熔化-注射NiCr-Cr_3C_2表层复合材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年



本文编号:1757077

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1757077.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户decff***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com