偏心工况下水平井压裂管柱喷砂器冲刷磨损数值模拟

发布时间：2020-12-16 03:24

　　在井场压裂过程中,大流量的携砂压裂液对喷砂器内部流道产生冲刷磨损,尤其在偏心工况下,喷砂器局部偏磨严重,对其工作性能和使用寿命造成不利影响。根据压裂管柱喷砂器的工作原理和几何结构,基于CFD技术建立喷砂器三维流体模拟模型,采用Realizble K-epsilon模型对固液两相流湍流进行模拟;利用DPM离散相模型,描述固体颗粒的运动;采用McLaury冲刷磨损模型,预测冲刷磨损规律。对压裂管柱喷砂器在偏心工况、不同施工流量条件下的冲刷磨损规律进行模拟。结果表明:结构偏心使喷砂器内套产生较大偏磨,压力降增加,随流量的增加,冲刷磨损量逐渐增加;数值模拟喷砂器冲刷磨损形貌与现场施工后形貌基本一致,验证数值模拟的可靠性。该结果可为水平井压裂管柱喷砂器冲刷磨损预测和结构冲刷磨损控制提供参考。 

【文章来源】：东北石油大学学报. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

水平井双封单卡压裂管柱结构

导压喷砂器结构

简化喷砂器内流动几何模型,几何模型和网格见图3,网格节点数约为30万。流体从油管进入,经过节流嘴,从喷砂孔流出,进入油套环空。采用SIMPLE算法进行计算,残差的精度为10-4。3.2 边界条件设置

【参考文献】：
期刊论文
[1]控压钻井节流阀液-固两相流冲蚀预测及验证[J]. 王国荣,楚飞,陶思宇,朱颢,张敏,陈宝康,周然,刘鹏.  石油学报. 2015(06)
[2]深层气井压裂管柱突扩结构内流态及磨损规律模拟[J]. 王尊策,徐艳,李森,吕凤霞.  大庆石油学院学报. 2010(05)



本文编号：2919438