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高压高产气井应急试采过程中采气树抗冲蚀性能分析

张恩搏; 曾德智; 李双贵; 陈东波; 李丹丹; 朱红钧 表面技术 2018年第03期

摘要:目的 研究高压高产气井在大排量应急试采工况下,日产量和日出砂量对气固两相流采气树冲蚀行为的影响。方法 运用CFD数值模拟方法,在Eulerian和Lagrangian坐标系下求解气体-颗粒、颗粒-壁面间的相互作用,并捕捉颗粒运动轨迹。采用用户自定义函数(UDF)编写冲蚀磨损方程,分析日产量和日出砂量对于采气树冲蚀速率、冲蚀位置和颗粒轨迹的影响。结果 日产量由100万方增加到1000万方时,采气树内气体流速逐渐增大,最大流速为当地音速365 m/s,最大冲蚀速率则由4.14×10?8 kg/(s?m2)增大至3.462×10?7 kg/(s?m2)。气体从采气树四通内流入两翼支管发生节流,压降随日产量的增加而增大。当日产量为1000万方时,最大压降为1.52 MPa;当日产量超过300万方,气体流入旁通支管时,压降形成的流动功将大部分颗粒直接带入支管,造成主要冲蚀区域由四通内壁扩大至旁通支管内壁。当日出砂量由7.7方增大至38.5方时,最大冲蚀速率由7.121×10?8 kg/(s?m2)增大至3.462×10?7 kg/(s?m2)。结论 日产量和日出砂量均与冲蚀速率呈正相关关系,控制应急试采日产量是降低采气树冲蚀速率的有效方式。

关键词:采气树冲蚀应急试采日产量日出砂量

单位:西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 成都610500; 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院; 乌鲁木齐830011

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