一超临界二氧化碳喷射压裂孔内流场特性-中国石油大学学报.PDF

2014年摇 第38卷摇 摇 摇 摇 摇 摇 中国石油大学学报(自然科学版)摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Vol.38摇 No.4 摇 第4期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Journal of China University of Petroleum摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Aug.2014 摇 摇 文章编号:1673鄄5005(2014)04鄄0081鄄06摇 摇 摇 doi:10.3969/ j.issn.1673鄄5005.2014.04.011 一超临界二氧化碳喷射压裂孔内流场特性 程宇雄,李根生,王海柱,沈忠厚, 田守嶒,蔡承政 (中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249) 摘要:为了证实利用超临界二氧化碳(CO )流体进行喷射压裂的可行性,利用 Span鄄Wagner气体状态方程建立超临 2 界CO 流场的计算流体力学模型,模拟超临界CO 喷射压裂过程中的孔内流场。 结果表明:在喷嘴压降相同的条件 2 2 下,与水射流相比,超临界CO 射流的射流速度更高,射流核心区更长;超临界CO 喷射压裂具有比水力喷射压裂更 2 2 强的射流增压效果,更容易压开地层;超临界CO 射流具有显著的焦耳-汤姆逊效应,会导致温度下降,在压裂施工 2 中应合理控制喷嘴压降,以防发生冰堵事故;超临界CO 的密度主要受压力影响,通过调节压力就能有效控制,可适 2 应不同的地层温度条件。 关键词:超临界二氧化碳;射流;压裂;流场;数值模拟 中图分类号:TE357摇 摇 摇 文献标志码:A 引用格式:程宇雄,李根生,王海柱,等. 超临界二氧化碳喷射压裂孔内流场特性[J]. 中国石油大学学报:自然科学 版,2014,38(4):81鄄86. CHENGYuxiong,LI Gensheng,WANG Haizhu,et al. Flow field character in cavity during supercritical carbon dioxidejet fracturing[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2014,38(4):81鄄86. Flow field character in cavity during supercritical carbon dioxidejet fracturing CHENG Yuxiong,LI Gensheng,WANG Haizhu,SHEN Zhonghou,TIAN Shouceng,CAI Chengzheng (State Key Laboratory of PetroleumResources and Prospecting in China University of Petroleum,Beijing 102249,China) Abstract:To verify the feasibility of supercritical carbon dioxide (SC鄄CO ) jet fracturing,a computational fluid dynamic