【摘 要】
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目的 研究加砂压裂过程中，压裂液排量和含砂体积分数对套管射孔孔眼冲蚀的影响规律。方法 运用CFD数值模拟方法，针对射孔套管内流场、流迹特性和颗粒轨迹开展模拟分析，并使用E/CRC和Oka冲蚀模型模拟了压裂施工排量为5～15m3/min、压裂液含砂体积分数为8%～23%工况下套管射孔孔眼及附近的冲蚀情况，总结其影响规律。结果 随着排量的上升，孔眼处流速激增，压降达到5.5MPa，但在管底形成一定憋压
【机 构】
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西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（编号：51774249）； 四川省科技计划项目（编号：21JCQN0066）；
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目的 研究加砂压裂过程中，压裂液排量和含砂体积分数对套管射孔孔眼冲蚀的影响规律。方法 运用CFD数值模拟方法，针对射孔套管内流场、流迹特性和颗粒轨迹开展模拟分析，并使用E/CRC和Oka冲蚀模型模拟了压裂施工排量为5～15m3/min、压裂液含砂体积分数为8%～23%工况下套管射孔孔眼及附近的冲蚀情况，总结其影响规律。结果 随着排量的上升，孔眼处流速激增，压降达到5.5MPa，但在管底形成一定憋压；E/CRC冲蚀模型考虑了颗粒数量的影响，相比于Oka冲蚀模型更适合于压裂过程中套管孔眼系统冲蚀的实际情况，在孔眼处上部流量进口方向的冲蚀速度明显大于下部管道方向，且冲蚀程度向四周逐渐减小，E/CRC模型最大冲蚀速率由2.14×10-8kg/(m2·s)上升至5.85×10-8kg/(m2·s)；随着压裂液含砂体积分数的上升，E/CRC模型在孔眼处最大冲蚀速率为由2.21×10-8kg/(m2·s)上升至95.6×10-8kg/(m2·s)，孔眼附近管壁受冲蚀区域和冲蚀速率均逐渐增大，并在砂比达到20%以上时，孔眼附近管壁最大冲蚀速率与孔眼处已相差无几。结论 排量和砂比均与孔眼冲蚀速率成正相关，且砂比的增大还会加速孔眼附近管壁的冲蚀。建议在高排量时使用低砂比，高砂比时使用低排量，以减少孔眼及附近管壁的冲蚀。
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