超高压含硫天然气节流阀冲蚀磨损机制研究

作者：贾文龙; 李晓宇; 成婷婷; 罗召钱; 徐嘉爽; 韩西成

来源：中国安全科学学报, 2022, 32(03): 58-64.

DOI：10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.03.008

• 超高压
• 含硫天然气
• 节流阀
• 冲蚀磨损
• 运动轨迹

为保障超高压含硫天然气井安全运行，分析冲蚀磨损速率的影响因素；以压力高于70 MPa、 H_2S体积含量为0～2%的天然气井口笼套式节流阀为例，基于冲蚀磨损理论和Fluent软件，建立冲蚀模型。研究井口节流阀内固体颗粒的运动轨迹和磨损机制，并与实际情况进行对比。结果表明：固体颗粒在井口节流阀上游直管段部分时，冲蚀磨损可忽略不计；在节流阀180°小孔正对的阀腔壁面，冲蚀磨损最严重，但是下游磨损较小；阀腔下半圆弧部分磨损原理为二次冲蚀，直管段入口处和节流阀上半圆弧大多为微切削磨损；H_2S含量和流体的平均流速越大，冲蚀磨损越大，因此，可将天然气的流速控制在331 m/s以内。

• 单位
  西南石油大学; 中国石油天然气股份有限公司