水力喷射压裂用喷嘴耐冲蚀试验方法研究

摘要

喷砂射孔所用磨料、压裂液和支撑剂均需通过喷嘴,并以较高的压力和排量被泵注到地层和裂缝中,导致喷嘴冲蚀严重及其内部流道变形,这将降低喷嘴的冲蚀切割能力,对压裂施工的顺利进行产生很大的影响.鉴于此,对水力喷射压裂喷嘴冲蚀程度随喷射时间变化的规律进行试验研究.设计了试验方案,分析了喷嘴冲蚀特性,确定了试验参数,并得到了喷嘴直径与时间的拟合模型.试验结果表明:在排量3 m3/min、砂比10％的工况下,喷嘴内壁的破坏形式以微切削和疲劳损伤为主,喷嘴出口处脆性破坏明显;喷嘴直径及喷嘴质量与磨蚀时间具有明显的线性关系.研究结果对工具的合理使用和延长工具使用寿命有着重要的指导意义.