【摘要】：針對壓裂球座錐段處沖蝕磨損嚴(yán)重將影響滑套的開啟和壓裂施工正常進(jìn)行的問題,基于固液兩相流和沖蝕理論,建立了壓裂球座沖蝕模型,分析了球座沖蝕磨損原因。采用控制變量法,分析了壓裂液排量、顆粒濃度、顆粒直徑、黏度對球座沖蝕磨損的影響。通過分析可知:隨著壓裂液排量和顆粒濃度的增加,球座沖蝕速率增大;隨著顆粒直徑和黏度的增加,球座沖蝕速率減小。為減少球座沖蝕磨損,分析了不同錐角和結(jié)構(gòu)形式的球座錐段沖蝕速率;得出錐角在20°~30°范圍內(nèi)最為合理,錐段為凹面結(jié)構(gòu)和雙角度結(jié)構(gòu)的球座,其沖蝕速率都較小。分析結(jié)果對水平井投球滑套分段壓裂技術(shù)的改進(jìn)和現(xiàn)場壓裂施工具有指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Aiming at the problem that the erosion wear at the cone section of the fracturing ball seat will affect the opening of the slide sleeve and the normal operation of the fracturing, based on the solid-liquid two-phase flow and the erosion theory, the erosion model of the fracturing ball base is established, and the causes of the erosion wear of the ball base are analyzed. The effects of fracturing fluid displacement, particle concentration, particle diameter and viscosity on erosion wear of ball base were analyzed by means of variable control method. The results show that the erosion rate increases with the increase of fracturing fluid discharge and particle concentration, and decreases with the increase of particle diameter and viscosity. In order to reduce the erosion wear of the ball base, the erosion rate of the cone segment with different cone angles and structure forms is analyzed, and it is concluded that the cone angle is the most reasonable in the range of 20 擄~ 30 擄, and the erosion rate of the ball base with concave structure and double angle structure is smaller. The analysis results are of guiding significance to the improvement of ball slide casing fracturing technology and field fracturing operation in horizontal wells.
【作者單位】： 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;湖北省油氣鉆完井工具工程技術(shù)研究中心;非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51405032) 石油天然氣裝備教育部重點實驗室資助項目(OGE201403-06) 長江大學(xué)青年人才基金資助項目(2015cqr15)
【分類號】：TE934.2

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本文編號：2255670