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基于流场分析的压裂四通管汇冲蚀预测

2020-04-13蒋发光

石油矿场机械 2020年2期

刘 鸣,张 川,蒋发光,林 勇,张 敏,李 昕

(1.四川宝石机械钻采设备有限责任公司,四川 广汉618300;2.西南石油大学 机电工程学院,成都610500)①

近年来,非常规油气开发取得了突破性进展,压裂技术成为关注的焦点,重要性日益凸显,在页岩气、致密气和致密油等非常规油气的开发中发挥着重要的作用。压裂车所提供的高压压裂液由于受力不均的影响,其波动不可避免[1]。当压裂液进入高压管汇时,将会引起高压管汇的剧烈振动、冲蚀等问题。引起管路振动的原因与管路的布置、流入流出角度、弯头半径等因素有关,同时这些因素对管汇系统的压力、流场分布以及内壁冲蚀影响大,可能导致现场作业安全性、管汇系统寿命降低。

Zhang Y 等[2]考虑颗粒撞击前后近壁区域的颗粒尺寸效应,将计算出的固体颗粒侵蚀模式与试验数据进行比较,研究计算颗粒碰撞速度模型的准确性。赵云婷等[3]借助散相模型,计算了喷砂器结构在不同速度、含沙量下的最大冲蚀磨损量,并根据最大冲蚀磨损量计算出了对应管道的最大冲蚀磨损量,预测维修时间。肖益民等[4]利用欧拉双流体模型,借助Fluent软件,对Y 型喉管内气固两相流进行数值仿真,研究了颗粒不同入射角对喉管内流场的影响,得到压降与入射角之间的关系曲线以及喉管内改进前后的流场情况。李永乐等[5]基于k-ε 湍流模型和Simplec算法,对中石化某管线单级双吸输油泵的全流场进行了数值模拟,得到了其压力、速度分布。李静等[6]对不同雷诺数和不同半径比下90°圆弧弯管内的流体流动进行了数值模拟,分析了管内流体的速度场分布、压力场分布以及二次流现象。……

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