水力喷射工具射孔过程液固两相流冲蚀数值模拟

摘要：

鉴于国内外运用多相流数值模拟方法对水力喷射工具冲蚀研究有待深入的现状,基于多级水力喷射工具单级喷枪,采用颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日离散相模型,对水平井水力喷砂射孔过程进行流场分析及冲蚀速率计算.分析了单级喷枪上、下游喷嘴流场分布的不均匀性,以及这种不均匀性导致的工具内部各个喷嘴冲蚀速率的差异.分析结果表明,水力喷砂射孔过程中,水力喷射工具单级喷枪上、下游喷嘴流场呈现不均匀性,上游喷嘴单位时间通过的液体多于下游喷嘴,下游喷嘴的砂浓度高于上游3个喷嘴;水力喷射工具单级喷枪内壁面和外壁面都会受到液固两相流体的严重冲蚀,最大冲蚀速率发生在喷枪内壁下游喷嘴入口区域.

关键词：水力喷射工具、液固两相流、冲蚀速率、单级喷枪、流场分析、数值模拟

所属期刊栏目：43

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项“超深超高压气井油套管柱安全评价与控制技术研究”2011ZX05046-03-07;陕西省自然科学基础研究计划面上项目“大排量高砂比水力压裂管柱冲蚀机理研究”2015JM5223;中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司项目“油井水平井水力喷射体积压裂工具研究”CQ2014B-17-1-4

在线出版日期：2015-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：61-65