新型直通式平板节流阀压降分析及冲蚀模拟

来源：机床与液压杂志2022年第16期北京时间：

作者：王兴义，魏凯，马龙，方琼瑶，严梁柱，宋波凯，马金山

单位：长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室；长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室；中国石油东部井控应急救援响应中心；长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室；长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室；中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂；中国石油东部井控应急救援响应中心

摘要：在控压钻井过程中，常规钻井节流阀压降梯度大，冲蚀较强，在开关度控制精度为3%～5%时误差大，达不到精细控压工艺要求。针对上述问题，利用CAD和流体仿真软件建立油田常用PFF系列直通式平板节流阀的力学模型，对其在不同开度下的阀芯压降变化进行分析，仿真结果和现场实际记录结果相符。在基于分流减压的优化方案后，对阀板结构进行改进，新型节流阀阀孔设计为盾牌形。优化结果表明：新型直通式平板节流阀在现场常用的开度区间（20%～40%）内压降呈线性变化趋势，相关性可达88%以上。此优化方案大大延长了节流阀的工作寿命。

关键词：控压钻井;数值模拟;流量调节;冲蚀磨损;结构优化

基金资助：国家自然科学基金面上项目（52174017）；油气钻采工程湖北省重点实验室开放基金（YQZC202104）