钻井用内防喷旋塞阀流场数值模拟研究

钻井用内防喷旋塞阀流场数值模拟研究

论文摘要

针对钻杆内防喷旋塞阀出现的多种密封失效问题,以流道直径为76 mm的防喷旋塞阀为例,通过控制变量法,对旋塞阀内部流场进行液固两相流数值模拟实验,分析阀芯的不同关闭角度和不同井筒压力对旋塞阀内部压力场、速度场和固相体积分布的影响。根据模拟结果,认为最大的流速、压降出现在阀芯与阀座相接触的位置,固相颗粒主要分布在阀座和阀芯内部。针对旋塞阀密封失效的位置和原因,建议对旋塞阀内部及时进行清理,并尽量缩短旋塞阀关闭过程的时间;在制作防喷旋塞阀时,宜选用优质调质钢,适当增加上阀座材料的硬度。

论文目录

  • 1 流体动力学控制方程
  •   1.1 流体动力学基本方程
  •   1.2 湍流模型的选择
  • 2 旋塞阀流场的数值模拟
  •   2.1 旋塞阀流道物理建模
  •   2.2 流场固相及边界条件设置
  • 3 模拟结果及分析
  •   3.1 阀芯关闭角度的影响
  •   3.2 井筒内压力的影响
  • 4 结论及建议
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李帅,任连城,王蓉蓉,曾繁荣

    关键词: 内防喷旋塞阀,密封问题,数值模拟,阀芯旋转角度,井筒压力

    来源: 重庆科技学院学报(自然科学版) 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 重庆科技学院机械与动力工程学院

    基金: 重庆市研究生科研创新项目“新型方钻杆旋塞阀的研究”(CYS18344)

    分类号: TE921.2

    DOI: 10.19406/j.cnki.cqkjxyxbzkb.2019.05.010

    页码: 35-38

    总页数: 4

    文件大小: 561K

    下载量: 37

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