水力喷射压裂新型喷嘴设计优化及性能评价

作者：汤积仁; 卢义玉; 欧阳梦迪; 章文峰; 张欣玮

来源：中国石油大学学报(自然科学版), 2015, 39(01): 72-78.

• 喷射压裂
• 新型喷嘴
• 优化设计
• 3D-PIV
• 数值模拟

针对常用的锥型喷嘴在入口处能量损失大、寿命短问题,对传统喷嘴入口处的能量损失进行分析,建立喷嘴入口局部能量损失方程,提出一种入口带过渡段的新型喷嘴结构,利用数值模拟实验方法,结合3D-PIV测试技术对新型喷嘴流量系数及出口射流速度场进行测量。结果表明:新型喷嘴能有效降低入口能量损失;对于12.7 cm套管用喷嘴,过渡段倒角为45°、长度为2 mm的新型喷嘴性能最优;与传统喷嘴相比,新型喷嘴入口能量损失降低34%,剖面上下两端压差减少25%,流量系数提高8%,形成的射流轴线速度提高16%。

• 单位
  重庆大学; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室