页岩气压裂三通管汇冲蚀磨损分析

摘要：

为了探索在页岩气水力压裂作业中,压裂液对四种夹角三通管汇的冲蚀与磨损规律,基于固液两相流模型、颗粒轨迹模型和冲蚀速率模型,在Fluent中对30°、45°、60.和90°4种角度的三通管汇构建了冲蚀磨损模型.并根据不同的流体速度、颗粒质量流量、直径和压裂液黏度进行数值模拟仿真,总结三通管汇在各因素综合下的冲蚀磨损规律.结果表明:管汇的最大冲蚀率随流速的增大呈幂函数增长;管汇冲蚀率与质量流量的增大近似呈线性增长;在颗粒直径大于临界值时,管汇冲蚀率显著变大;管汇冲蚀率随着压裂液黏度的增加而缓慢减小,并随着其继续增大而趋于平缓.因此为减小管汇冲蚀磨损量,可以适当减小质量流量,选用0.001 5 Pa·s黏度左右的压裂液、450μm左右颗粒直径的支撑剂和30.夹角的三通管汇.结果可为三通管汇的选型、断裂以及失效提供一定的参考依据.

关键词：三通管汇、数值模拟、冲蚀、磨损

所属期刊栏目：23

分类号：TE982(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家工程技术研究中心项目;荆州市科技计划

在线出版日期：2023-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2396-2402