盐穴储气库底部碎屑旋转射流冲洗数值模拟

作     者：宋先知 李根生 王海柱 丁国生 田守嶒 Song Xianzhi;Li Gensheng;Wang Haizhu;Ding Guosheng;Tian Shouceng

作者机构：油气资源与探测国家重点实验室.中国石油大学(北京) 中国石油勘探开发科学研究院廊坊分院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2010年第30卷第8期

页      面：83-86页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 

主　　题：旋转射流 地下储气库 多夹层岩盐 水溶造腔 碎屑沉积 碎屑冲洗 数学模型 

摘      要：在地下盐穴储气库多夹层岩盐水溶造腔过程中,不溶于水的夹层碎屑极易在盐穴腔底过量沉积,引起有效造腔体积减小、造腔速度降低,从而影响储气库造腔的质量和进度。为此,提出了高压旋转水射流冲洗碎屑的新方法,阐述了通过射流冲击作用和旋流作用,完成高效冲洗腔底碎屑的工作原理;根据多相流理论,建立了旋转射流冲洗碎屑数学模型,数值模拟研究了排量、颗粒直径和工具转速等参数对碎屑冲洗效率的影响规律。模拟结果表明:排量和颗粒直径是影响碎屑冲洗效率的重要因素,冲洗效率随着排量的增大而显著提高,随着颗粒直径的增大而明显降低;在一定条件下,存在最优工具转速,但随着颗粒直径的增大,工具转速对冲洗效率的影响逐渐降低。旋转射流法冲洗盐穴腔底碎屑能够有效提高碎屑冲洗效率,该方法为我国多夹层岩盐的快速、优质和安全造腔作业提供了一条新途径。