环空多级压裂工具串冲蚀磨损成因分析

作     者：刘巨保 许靖扬 刘玉喜 杨明 刘欢 黄茜 Liu Jubao;Xu Jingyang;Liu Yuxi;Yang Ming;Liu Huan;Huang Qian

作者机构：东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江省大庆市163000 大庆油田有限责任公司井下作业分公司 

基　　金：国家自然科学基金面上项目“颗粒群与流体以及压裂管道(柱)的多物理场耦合动力学分析”(11972114) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2025年第53卷第3期

页      码：94-101页

摘      要：针对水平井连续管环空多级压裂中,喷枪及其上部工具均出现不同程度的冲蚀磨损和失效问题,采用数值模拟方法,依据ø139.7 mm(5.5 in)套管内连续管环空压裂工艺和工具结构参数,建立了压裂液颗粒流和工具冲蚀的数值模型及计算方法;通过正交试验设计了工具串窜动、管内流速、环空流速、含砂体积分数以及地层破裂压力5因素5水平的25种计算工况。数值模拟结果表明:喷枪上部工具出现冲蚀磨损的主要因素是工具串窜动,在工具串未窜动时最大冲蚀速率出现在喷嘴下方附近,在工具串窜动时最大冲蚀速率出现在距离喷嘴约为窜动位移的上部工具区域;未窜动时的最大冲蚀速率值明显高于窜动时的结果,并随着环空流道间隙的减小而增大。所得结果可为工具串的冲蚀磨损分析及控制提供理论依据和分析方法。

主 题 词：水平井多级分段压裂 压裂工具 冲蚀磨损 数值模拟 工具串窜动 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.12473/CPM.202402008

馆 藏 号：203158066...