氮气钻井多功能四通防冲蚀结构改进

2 0 1 4年 第 4 2卷 第 4期 石 油 机 械 CHI NA P E TROL EUM MACHI NERY 钻 井技术与装备 氮气 钻 井 多功 能 四通 防 冲蚀 结构 改进 何 江华 刘绘 新 艾志久 汪 爽 ( 西 南石油 大学石 油天然气装备教 育部 重点 实验 室) 珠 摘要 ：针对氮气钻井 中高速携岩气固两相流对 井口多功能四通旁通流域造成的严重冲蚀破坏， 运用 F l u e n t 软件模拟 四通流体域在测试、放喷工况下 ( 携带岩屑气 固两相流) 的冲蚀情况。基于 仿真分析结果 ，对氮气钻井井 口装置中损伤最为严重的四通旁通管路进行防冲蚀结构改进。改进 后的防冲蚀结构在旁通管路增加 了法兰短节和 内嵌 的硬质合金套 ，并在 四通旁通入 口段采用堆焊 6 2 5镍基合金替代 了原来 N i 4 5 合金材料，有效地保护 四通 的旁通 段。基于仿真结果 中气体速度和 湍流动能分布规律优选 出法兰短节长度为 6 0 0 t o n i ，避免 了下游平板 阀因靠近 四通旁通段流域的易 冲蚀 区域而造成的冲蚀破坏，提高了井口装置的整体安全性，延长 了其使用寿命。 关键词 ：氮气钻井；气固两相流；多功能 四通；冲蚀损伤 ；结构改进 中图分类 号 ：T E 9 3 1 文献标 识码 ：A d o i ：1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 — 4 5 7 8 ． 2 0 1 4 ． 0 4 ． 0 0 3 S t r u c t u r a l I mp r o v e m e n t o f M u i t i f u n c t i o n a l F o u r - wa y Er o s i o n P r e v e n t i o n i n Ni t r o g e n Dr i l l i n g H e J i a n g h u a L i u Hu i x i n A i Z h i j i u Wa n g S h u a n g ( MO E K e y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e u m a n d N a t u r a l G a s E q u i p me n t ， S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y ) Ab s t r a c t ： Hi g h — ......