压裂球座冲蚀磨损规律研究和结构优化

• 作者: 向正新 夏成宇 李思行 涂忆柳 钱利勤
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水平井 分段压裂技术 冲蚀磨损 球座
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 建模、分析、优化和决策
• 页码范围: 555-562
• 页数: 8页
• 分类号: TE357
• 字数: 4910字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2017.05.010

摘要

针对压裂球座锥段处冲蚀磨损严重将影响滑套的开启和压裂施工正常进行的问题,基于固液两相流和冲蚀理论,建立了压裂球座冲蚀模型,分析了球座冲蚀磨损原因.采用控制变量法,分析了压裂液排量、颗粒浓度、颗粒直径、黏度对球座冲蚀磨损的影响.通过分析可知:随着压裂液排量和颗粒浓度的增加,球座冲蚀速率增大;随着颗粒直径和黏度的增加,球座冲蚀速率减小.为减少球座冲蚀磨损,分析了不同锥角和结构形式的球座锥段冲蚀速率;得出锥角在20°~30°范围内最为合理,锥段为凹面结构和双角度结构的球座,其冲蚀速率都较小.分析结果对水平井投球滑套分段压裂技术的改进和现场压裂施工具有指导意义.