水平井压裂喷砂器喷射冲蚀数值模拟

水平井压裂喷砂器喷射冲蚀数值模拟

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文集编号: 2015042308735

文档介绍

腐蚀是现代工业和生活的重要破坏因素。在流动的体系中,金属表面和介质间的相对运动会加快金属的损坏程度,加快金属腐蚀。介质的冲击速度及内部的所含的杂质都加速了介质对金属壁面的磨损程度。流体中混入固体颗粒时,就构成液固双相流流动腐蚀。这是是引起化工、石油、等行业中各种阀、管道、泵等部件损坏的重要原因,因此腐蚀问题的研究势在必行。本文研究内容是水平井压裂喷砂器流态分析和结构的优化。水平井压裂施工的过程中,喷砂器的磨损问题根据施工排量和加砂量的增加而加大。预测喷砂器的磨损情况,可为压裂施工操作的施工排量及加砂量的多少提供依据。通过地面冲蚀磨损实验来预测磨损率不仅费时而且缺乏经济性,本文建立了喷砂器的理论模型,模拟了喷砂器的流场形态,分析了流态、速度及含砂量等对结构表面的影响。建立了冲蚀模型,并将冲蚀模型应用到CFD得到的流场中,借助Fluent中的散相模型,计算喷砂器结构在速度在10m/s、20m/s及含砂量在6%及12%不同时的最大冲蚀磨损量。根据最大冲蚀磨损量计算出了对应管道的的最大冲蚀磨损量,并预测了对应情况的维修时间。本文假设的是长为10m,内径为10cm外径为15cm的圆管的维修时间。本文认真分析了影响冲蚀的基本参数,实现了对流态模拟及冲蚀磨损的预测,对现场具体操作有一定的指导意义,能大大降低由于维修时间不当造成的损失及浪费。

贡献者

安丰贞编辑

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