气井针型节流阀失效因素模拟分析

作者：刘玲莉; 彭贤强^*; 陈洪地; 程欣; 缪凯

来源：油气井测试, 2020, 29(02): 7-12.

DOI：10.19680/j.cnki.1004-4388.2020.02.002

• 试油
• 针型节流阀
• 冲蚀
• 水合物
• 冰堵
• 阀杆
• 静载荷
• 振动载荷
• 数值模拟

在气井中可调针型阀节流时常因高压高速及含砂出现阀杆脱落断裂、针阀冲蚀、水合物冰堵等失效现象,影响测试和生产地面流程安全。利用Fluent数值模拟,建立针型节流阀数值模型,通过模拟计算,得到节流前后速度、压力、温度流场,认识针型节流阀节流规律;分析水合物冰堵潜在成因,认为温度最低部位在锥形油嘴芯后半部分;分析阀杆受力情况,得到阀杆脱落原因主要在于对阀杆及阀芯的直接冲击、进入节流段前绕流引起的横向振动、进入节流段后锥面上漩涡脱落引起的横向和纵向振动;结合冲蚀离散模型计算,得到针阀冲蚀速率分布规律,冲蚀部位主要为针形阀芯中部及阀座突缩处。模拟计算得到的冲蚀损伤部位与实际损伤部位较符合。该分析适用于类似流场和冲蚀速率分布规律研究。

• 出版日期2020
• 单位中国石油集团长城钻探工程有限公司; 中国石油勘探开发研究院