[发明专利]一种气井防砂管冲蚀寿命预测的方法

权利要求书

1.一种气井防砂管冲蚀寿命预测的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，建立气井防砂管冲蚀速率预测模型，所述冲蚀速率预测模型中计算所述气井防砂管的冲蚀速率的参数包括：流体速度V、含砂浓度C_p以及相关系数；

步骤2，以气固两相冲蚀物理模拟实验及气井冲蚀数值模拟方案相结合，确定所述冲蚀速率预测模型中的相关系数的值；

步骤3，根据被测所述气井防砂管的现场数据，确定最大流体速度V，结合现场气井的允许含砂浓度C_p，基于所述气井防砂管冲蚀速率预测模型进行所述井下防砂管的寿命预测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中所述冲蚀速率预测模型为Er∝k·c_p·v^m·t；

其中，E_r表示冲蚀速率；t表示时间；所述相关系数包括冲蚀速率相关系数k和速度指数m。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中确定的所述相关系数中的所述冲蚀速率相关系数k的范围为：0.986≤k≤1.006,所述速度指数的范围为2.25≤m≤2.35。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冲蚀速率预测模型的冲蚀速率相关系数k＝0.996，速度指数m＝2.3，代入可得所述冲蚀速率预测模型为：E_r＝0.996*c_p*v^2.3*t。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中进行气固两相冲蚀物理模拟实验过程中，分别建立适用于低速气体冲蚀实验的过流式实验装置和适用于高速气体冲蚀实验的射流式冲蚀实验装置；

所述过流式实验装置根据所述防砂管柱内部筛网试样的质量损失对所述筛管的冲蚀速率变化进行测评；

所述射流式冲蚀实验装置采用筛网加保护外壳结构试样，根据所述筛网的试样两端的压差变化情况判断所述筛网是否破损，根据所述压差变化情况监测所述筛网的堵塞。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中进行气井冲蚀数值模拟方案的过程包括：

根据防砂筛管实物的实际解剖结构建立保护外壳和筛网三维物理模型；

对建立的筛管三维流场模型进行网格划分和初始边界条件定义；

模拟研究固液两相流内固相颗粒运动轨迹和筛网破坏的流动条件，得出寿命预测结果。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2之还包括：

基于所述冲蚀速率预测模型，预测不同流体速度V和含砂浓度C_p的条件下防砂管冲蚀质量损失率随时间的变化规律，以防砂管质量损失2％作为防砂管防砂失效的标准，建立所述气井防砂管的冲蚀寿命预测图版；

所述步骤3中基于所述冲蚀寿命预测图版进行被测的所述井下防砂管的寿命预测。