水力喷射压裂新型喷嘴设计优化及性能评价

• 作者: 卢义玉 张欣玮 欧阳梦迪 汤积仁 章文峰
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 喷射压裂 新型喷嘴 优化设计 3D-PIV 数值模拟
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 石油钻采工程
• 页码范围: 72-78
• 页数: 7页
• 分类号: TE934
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2015.01.010

摘要

针对常用的锥型喷嘴在入口处能量损失大、寿命短问题，对传统喷嘴入口处的能量损失进行分析，建立喷嘴入口局部能量损失方程，提出一种入口带过渡段的新型喷嘴结构，利用数值模拟实验方法，结合3D-PIV测试技术对新型喷嘴流量系数及出口射流速度场进行测量。结果表明：新型喷嘴能有效降低入口能量损失；对于12.7 cm套管用喷嘴，过渡段倒角为45°、长度为2 mm的新型喷嘴性能最优；与传统喷嘴相比，新型喷嘴入口能量损失降低34%，剖面上下两端压差减少25%，流量系数提高8%，形成的射流轴线速度提高16%。