Simulation and experimental evaluation of erosion wear of anti-sand filters at high flow velocities and presence of fine sand

2026

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.22616/erdev.2026.25.tf226
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Sand control screens in oil and gas wells are susceptible to erosional wear when producing at high flow rates with fine sand particles entrained in the fluid. This study combines laboratory experiments and computational fluid dynamics (CFD) modeling to quantify erosion in wire-wrapped and premium mesh screens under aggressive conditions. Erosion tests were performed using a slurry loop with approach velocities of 1.2-2.5 m·s-1 and fine sand (median diameter 80-150 μm), simulating realistic near-screen flow in high-rate completions while remaining within typical laboratory ranges reported in industry studies (e.g., SwRI rigs up to 1.07 m·s-1 and recent coupon tests at 0.37-0.61 m·s-1). Erosion was assessed via optical microscopy for gap widening, maximum particle passed (MPP), and filter cut point (FCP), following protocols aligned with API 19SS and ISO 17824 standards. A CFD model employing the Discrete Phase Model (DPM) with an empirical erosion correlation was calibrated against experimental data to capture localized particle impingement and turbulent effects near the screen surface. Results show erosion rate increases nonlinearly with velocity and fines content, with localized wear at wire edges and mesh openings often concentrated at impact angles of 25-45°. The calibrated model predicts screen life with reasonable accuracy for field conditions.