高压高产气井屈曲管柱冲蚀损伤机理研究

天然气在油管内高速流动对管柱造成冲蚀损伤，严重威胁气井生产和作业的安全。装有封隔器的管柱在井下各载荷作用下易发生屈曲变形，此时高压气体对管柱的冲蚀作用将更加严重，易造成井下管柱失效甚至井场事故。为此，根据发生屈曲后正弦弯曲和螺旋弯曲管柱内流道特点，以天然气流体动力学理论为基础，针对克拉2气田一口高压高产气井建立了油管的计算流体动力学模型（CFD模型）和气井出砂时砂粒对屈曲油管的冲蚀模型。对天然气在螺旋弯曲和正弦弯曲流道内流动规律进行了数值模拟，研究了砂粒对油管内壁的冲蚀速度和剪切力，得到天然气对弯曲油管的作用力以及屈曲管柱内的冲蚀规律，为实时准确地预测高产气井管柱的冲蚀损伤状态提供了依据，为管...

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Published in:石油钻采工艺 2012, Vol.34 (1), p.6-9
Main Author: 练章华 魏臣兴 宋周成 丁亮亮 李锋 韩玮
Format: Article
Language:Chinese
Subjects:
冲蚀
屈曲管柱
损伤
数值模拟
气井
高产
高压
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Description
Summary:天然气在油管内高速流动对管柱造成冲蚀损伤，严重威胁气井生产和作业的安全。装有封隔器的管柱在井下各载荷作用下易发生屈曲变形，此时高压气体对管柱的冲蚀作用将更加严重，易造成井下管柱失效甚至井场事故。为此，根据发生屈曲后正弦弯曲和螺旋弯曲管柱内流道特点，以天然气流体动力学理论为基础，针对克拉2气田一口高压高产气井建立了油管的计算流体动力学模型（CFD模型）和气井出砂时砂粒对屈曲油管的冲蚀模型。对天然气在螺旋弯曲和正弦弯曲流道内流动规律进行了数值模拟，研究了砂粒对油管内壁的冲蚀速度和剪切力，得到天然气对弯曲油管的作用力以及屈曲管柱内的冲蚀规律，为实时准确地预测高产气井管柱的冲蚀损伤状态提供了依据，为管柱冲蚀损伤预防措施的提出提供了理论基础。
ISSN:1000-7393
DOI:10.3969/j.issn.1000-7393.2012.01.003