气井油套管泄漏流场的数值模拟研究

• 作者: 付盼 张弘 李国韬 李景翠 袁光杰
• 来源期刊: 石油机械
• 学科: 工学
• 关键词: 气井 油套管 微泄漏 泄漏流场 泄漏孔 环空介质 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 油气田开发工程
• 页码范围: 123-129
• 页数: 7页
• 分类号: TE319
• 语种: 中文
• DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.12.018

摘要

建立井筒微泄漏检测技术并及时检出流体微小泄漏,对于提高井筒完整性和避免恶性泄漏事故具有重要意义.为研究气井油套管泄漏流场特性,采用标准k-ε湍流模型和SAS尺度自适应模型,考虑管外介质的两相流动,建立了井筒油套管气体泄漏CFD数值模型,分析了泄漏孔形状、泄漏孔大小、油套管内压力和环空介质对于泄漏流场的影响.分析结果表明:泄漏对油套管内流场扰动很小,泄漏孔入口处出现明显的湍流扰动,流速发生剧烈变化,沿漏孔轴向急剧增大,在出口处的流体流速达到最大;相同条件下,圆形泄漏孔的泄漏流速最大,缝隙泄漏孔流速最小,泄漏孔径越大,油套管内外压差越大,泄漏孔内流体的流速变化越剧烈,泄漏孔入口处湍流扰动越大.所得结果可为井筒微泄漏检测技术的进一步研究提供参考.