【摘 要】
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目的 研究加砂压裂过程中，压裂液排量和含砂比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5～15 m~3/min、压裂液含砂比为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 随着排量的增加，孔眼处流速激增，压降达到5.5 MPa，但在管底形成一定憋压。E/
【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（51774249）； 四川省科技计划项目（21JCQN0066）～～；
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目的 研究加砂压裂过程中，压裂液排量和含砂比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5～15 m~3/min、压裂液含砂比为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 随着排量的增加，孔眼处流速激增，压降达到5.5 MPa，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模型的最大冲蚀速率由2.14×10-8 kg/（m~2·s）上升至5.85×10-8 kg/（m~2·s）。随着压裂液含砂比的上升，E/CRC模型在孔眼处的最大冲蚀速率由2.21×10-8 kg/（m~2·s）上升至95.6×10-8 kg/（m~2·s），孔眼附近管壁受冲蚀区域和冲蚀速率均逐渐增大，并在含砂比达到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 排量和含砂比均与孔眼冲蚀速率成正相关，且含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含砂比，高含砂比时使用低排量，以减少孔眼及附近管壁的冲蚀。
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