水平井分段压裂套管孔眼冲蚀机理研究OA北大核心CSTPCD

水平井分段压裂是页岩油开发的有效手段,在压裂过程中,由于长时间在高泵压、高砂量的条件下工作,套管射孔孔眼会产生侵蚀,导致套管壁厚减薄和孔眼处扩孔不均匀。为此,采用CFD-DDPM方法,开展了套管孔眼冲蚀的液-固两相流数值模拟研究,分析了密切割体积压裂过程中的套管孔眼冲蚀机理,研究了在不同射孔角度、含砂率、入口流速及颗粒粒径等因素影响下的射孔孔眼及邻近处的冲蚀规律。研究表明:随着套管射孔角度的增加,孔眼处的最大冲蚀速率呈“齿”形变化;随含砂率和入口流速的增加,最大冲蚀速率逐渐增大,且管道内壁的冲蚀区域也显著增加;随颗粒粒径的增大,最大冲蚀速率先减小后增大。基于CFD-DDPM方法的套管孔眼冲蚀液-固两相流数值模拟研究揭示了分段压裂中的孔眼冲蚀机理,对裂缝均衡起裂和延长工具寿命有重要指导意义。