一种切向入口倒锥式旋流器最大磨蚀率方程模型的构建

裴金源; 张勇; 胡卫; 宋晶鑫

doi:10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2022.02.004

北京石油化工学院学报 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (2) : 17 -23+34. DOI: 10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2022.02.004

一种切向入口倒锥式旋流器最大磨蚀率方程模型的构建

裴金源, 张勇, 胡卫, 宋晶鑫

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摘要

同井注采系统分离器使用的切向入口倒锥式旋流器在井下含砂条件下使用时，固相砂粒会对壁面产生磨蚀作用，从而破坏壁面质量，影响流动状态，降低分离效果，影响使用寿命。为探究固相颗粒对切向入口倒锥式旋流器壁面的磨蚀规律，采用DPM模型对其进行仿真，获得了切向入口倒锥式旋流器最大磨蚀率的主要影响因素，基于响应面方法对磨蚀效果影响显著的因素进行响应分析，形成壁面最大磨蚀率的多元回归拟合方程模型。结果表明：井下切向入口倒锥式旋流器在含砂井液作用下，入口及圆柱段区域受固相颗粒进液流速、固相颗粒浓度和固相颗粒粒径的影响显著；基于响应面法构建的壁面最大磨蚀率的多元回归拟合方程模型的预测性良好，相关系数R-Squared可达0.940 3,最大相对误差为4.91%,平均相对误差为3.52%,验证了模型预测结果的准确性，该模型可用于井下切向入口倒锥式旋流器在井下含砂环境使用时最大磨蚀程度和使用寿命的预测。