连续油管压裂管柱单流阀力学数值模拟研究

摘要

为减轻压裂过程中存在固液两相流场对单流阀的磨蚀,对单流阀进行力学模拟研究。针对压裂时的单流阀的受力情况,运用ANSYS软件进行计算与分析,建立流体力学模型,设置边界条件和参数,分析正向压裂和反循环工况下的流场,确定受力位置,改进单流阀结构,提高耐磨性。确定了单向阀发盘端面和内壁面冲蚀较为严重,其他部位冲蚀较小;最大冲蚀区域集中在发盘端面圆周边缘区域,该处应该倒圆角或者热处理提高硬度以减轻磨损;最大冲蚀速率与反循环流量成指数关系,满足条件的情况下选择较小流量。单流阀力学数值模拟研究,为改进单流阀耐磨蚀性能提供理论参考。