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作者:华忠志;赵钦阳;刘洋;宁梅;张嘉宁;赵湘阳;曹学文;
单位:中国石油长庆油田分公司第一采气厂;中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院;
摘要:针对柱塞气举工艺开关井过程中因气体携带大量支撑剂、产出液形成的复杂多相流导致冲蚀失效的问题,采用CFD仿真模拟的方法对薄膜阀的冲蚀磨损特性进行研究。通过分析柱塞气举生产工艺,研究了柱塞排液阶段与续流生产阶段的冲蚀分布特性,分析了不同产气量、产液量、出砂量以及压力下薄膜阀的冲蚀规律。在此基础上,通过对模拟数据进行拟合回归,计算了实际生产连续变工况下的冲蚀磨损速率。结果表明:在柱塞排液阶段,液塞携砂造成冲蚀,在阀球处冲蚀分布较为分散,但阀球的下端面冲蚀损伤较严重,薄膜阀的密封性能受到影响,甚至导致阀门失效;在续流阶段,产气为主,以气相为主的流动造成的冲蚀主要集中在薄膜阀的上端面,虽然冲蚀更为严重,但是对阀体密封性能影响较小;阀球与阀座密封面处的冲蚀破损是导致阀门失效的主要原因。薄膜阀整体的冲蚀速率随产气量和出砂量的增加而增加;产液量对薄膜阀关键部件的冲蚀速率影响不大;随着井口压力的降低,薄膜阀的冲蚀速率增加。
关键词:薄膜阀;;柱塞;;CFD;;冲蚀;;液塞携砂