本文關(guān)鍵詞： 井控節(jié)流閥 參數(shù)計算 有限元分析 閥芯結(jié)構(gòu) 流場分析　出處：《東北石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在石油鉆采開發(fā)過程中,常常要實施壓井作業(yè),給井底適當(dāng)?shù)幕貕簛砥胶獾貙訅毫?而壓井作業(yè)是通過調(diào)節(jié)井控節(jié)流閥開度對井內(nèi)流體產(chǎn)生一定的阻力,從而產(chǎn)生回壓。因此,井控節(jié)流閥是鉆井井控管匯中的關(guān)鍵設(shè)備,通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥來控制井內(nèi)的壓力,從而防止井涌、井噴等事故的發(fā)生。本文針對井控節(jié)流閥在現(xiàn)場工作中泥漿通過節(jié)流口后易向殼體沖去,對閥座及側(cè)壁造成沖擊腐蝕的問題,著眼于公稱通徑DN52.4、設(shè)計壓力70MPa的井控節(jié)流閥研究。首先通過對國內(nèi)外幾種井控節(jié)流閥閥芯的優(yōu)缺點分析,選擇楔形閥芯結(jié)構(gòu),并在其原有基礎(chǔ)上對其進行了結(jié)構(gòu)改進;其次對閥體、閥蓋、閥桿、閥芯等主要零件進行了參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并進行材料選擇;再次利用Ansys軟件對閥體,閥蓋、閥桿和閥芯分別進行了有限元分析優(yōu)化,校核了其強度,保證其安全可靠;最后利用Fluent軟件對井控節(jié)流閥節(jié)流口區(qū)域的流場進行了分析,得出了不同閥芯尺寸下的速度分布規(guī)律,并進行了對比分析,確定最優(yōu)的閥芯結(jié)構(gòu)尺寸組合,從而最大程度減輕流體對閥座側(cè)壁的沖蝕,對控制井噴事故的發(fā)生和提高控壓鉆井的節(jié)流作用具有一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In the process of oil drilling and production development, it is often necessary to carry out well killing operation to balance formation pressure with proper backpressure at bottom hole, and well killing operation produces certain resistance to well fluid by adjusting the opening degree of well control throttle valve. Therefore, the well control throttle valve is the key equipment in the well control assembly, by adjusting the throttle valve to control the pressure in the well, thereby preventing the wellbore. This paper aims at the problem of mud flushing easily to the shell after the well control throttle valve passes through the throttle port and causes impact corrosion on the valve seat and side wall, focusing on the nominal diameter DN52.4. The well control throttle valve with design pressure of 70 MPA is studied. Firstly, by analyzing the advantages and disadvantages of several kinds of well control throttle valve core at home and abroad, the wedge-shaped valve core structure is selected, and the structure of the valve core is improved on the basis of its original structure. Secondly, the main parts, such as body, bonnet, stem, spool and so on, are determined and optimized, and the materials are selected. Thirdly, the finite element analysis and optimization of the body, cover, stem and spool are carried out by using Ansys software, and the strength of the valve is checked to ensure its safety and reliability. Finally, the flow field in the throttle region of the well control throttle valve is analyzed by Fluent software, and the velocity distribution law under different spool sizes is obtained, and a comparative analysis is carried out. In order to minimize the erosion of the side wall of the valve seat to the maximum extent, it is of certain guiding significance to control the blowout accident and to improve the throttling effect of the controlled pressure drilling.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE921.5

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本文編號：1480625