基于FLUENT的固井單向閥流場仿真與性能分析.pdf

1、固井單向閥是固井過程中的一個重要裝置,其性能對固井質(zhì)量有直接的影響,由于固井工藝的特殊性,對固井單向閥的阻力、壽命等性能指標(biāo)都有嚴(yán)格的要求,隨著油田開采向深井、超深井的方向發(fā)展,對閥性能的要求越來越高,對固井單向閥的工作特性進行分析和研究十分必要。本文通過數(shù)值模擬的方式對閥的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能進行了全面的分析。
　　固井單向閥的穩(wěn)態(tài)性能包括流阻特性、壁面剪切和沖蝕特性。本文在對固井單向閥內(nèi)泥漿介質(zhì)流動特點進行分析的基礎(chǔ)上,建立了描

2、述其運動規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,利用 PRO/E和 GAMBIT構(gòu)建的流場空間的參數(shù)化模型,利用FLUENT實現(xiàn)了對固井單向閥內(nèi)穩(wěn)態(tài)流場的數(shù)值模擬。在對穩(wěn)態(tài)流場進行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,分析了閥的開度和閥芯結(jié)構(gòu)對閥流動阻力特性的影響,并根據(jù)閥壁表面的剪切力和沖蝕率分布特點,提出了結(jié)構(gòu)改進方案,有效的降低了閥體密封副處受到的剪切破壞和沖蝕破壞。
　　固井單向閥的彈簧剛度對閥的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能均有影響。本文對閥的開啟過程進行了分析,建立了描述閥