水平井压裂喷砂器内流场数值模拟及结构优化

摘要

针对水平井压裂喷砂器在压裂施工过程中的严重磨损问题,基于RSM对水平井压裂喷砂器内部湍流流场进行了数值模拟,得到了内部流场的轴向、径向、切向速度的分布规律.结果表明,喷砂孔位置形成复杂涡流,对管壁形成一定角度的冲击,对冲击速度及冲击角度进行研究,分析喷砂器磨损原因.将速度分布规律与LDA测试结果进行对比,其分布规律基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性.并针对磨损原因提出喷砂器结构改进方案,有效改善喷砂孔位置的流态,减小了喷砂器的磨损,提高了工具的使用寿命.