压裂液返排期间放喷油嘴设计与工作寿命预测

论文摘要

压裂液返排期间支撑剂回流返吐导致放喷油嘴磨损严重,依靠经验选择更换油嘴时机,增加了更换油嘴的成本和劳动强度,影响压裂施工效果。基于光滑粒子流体动力学和有限元的耦合方法,结合磨损实验,优化了油嘴的内流道结构和关键参数,优选了油嘴材料,并利用基因表达式编程算法挖掘油嘴磨损的实验数据,建立了工作寿命的预测模型,编制了预测软件。现场应用表明,优化的放喷油嘴耐磨性强,工作寿命提高了75%以上;预测软件计算结果平均误差6.03%,对压裂液高效返排施工具有理论和实际意义。

论文目录

• 1 放喷油嘴的优化设计
•   1.1 理论计算模型
•   1.2 结果分析
•     1.2.1 油嘴内流道结构优选
•     1.2.2 内流道结构参数的优化
•     1.2.3 油嘴材料的优选
• 2 放喷油嘴磨损实验
•   2.1 实验系统
•   2.2 实验结果分析
•     2.2.1 数值模拟结果验证
•     2.2.2 单因素磨损实验结果
• 3 工作寿命预测模型的建立
•   3.1 基因表达式编程算法
•   3.2 预测模型的建立流程
•   3.3 预测模型
• 4 现场应用
•   4.1 放喷油嘴的应用效果
•   4.2 工作寿命预测模型的应用效果
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王方祥,田娜娟,胡永雄,解同川,张乾,王林

关键词: 压裂液返排,放喷油嘴,材料优选,优化设计,工作寿命,预测软件

来源: 油气井测试 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下技术服务分公司,中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司

基金: 中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“大港油田页岩油体积压裂技术研究”(2018ZD13Y-05),中国石油集团渤海钻探工程有限公司重大研发项目“酸性气体,VOCs有害气体净化除臭技术研究”(2019ZD13K-01)

分类号: TE934.2

DOI: 10.19680/j.cnki.1004-4388.2019.06.003

页码: 14-20

总页数: 7

文件大小: 3470K

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