分段压裂易钻球座壁面磨损的性能预测研究

摘要

对单锥、凹弧、凸弧、双锥段的球座锥段结构等分段压裂易钻球座的内部气固两相流动行为和壁面磨损情况进行数值研究.在数值预测时,气相场采用标准k-ε模型,应用拉格朗日方法中颗粒轨道模型来模拟湍流场中颗粒运动轨迹.给出不同锥度结构球座的内部流动特性以及磨损率情况.结果表明,球座的大柱段、小柱段处流场分布较为均匀,由于砂粒的趋壁效应,近壁处流场存在小幅波动.经过优化的双锥段结构能在控制主流速度梯度和砂粒浓度基础上,降低球座锥面磨损程度.同时,也说明了应用计算流体力学来研究压裂球座内部气固两相流动规律的可行性.