超临界CO_2压裂井筒流动模型及耦合求解 |
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引用本文: | 李小江,李根生,王海柱,田守嶒,宋先知,陆沛青,刘庆岭.超临界CO_2压裂井筒流动模型及耦合求解[J].中国石油大学学报(自然科学版),2018(2). |
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作者姓名: | 李小江 李根生 王海柱 田守嶒 宋先知 陆沛青 刘庆岭 |
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作者单位: | 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室;中国石化石油工程技术研究院 |
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摘 要: | 超临界CO_2压裂是一种新型的无水压裂技术,井筒温度和压力准确预测是该技术成功实施的关键。基于Span-Wagner状态方程和Fenghour输运性质模型,结合质量、动量和能量守恒方程,建立考虑热量源汇的超临界CO_2压裂井筒流动解析模型,采用压力和温度以及油管-环空-地层的迭代计算,实现井深和径向方向的双重耦合数值求解。通过对比分析经典模型和现场实测数据,分别验证模型的推导过程和精度。结果表明:气体膨胀或压缩做功对井筒温度和压力的影响不能忽略;大排量超临界CO_2压裂过程中,须考虑摩擦生热对井筒温度和压力的影响;焦耳-汤姆逊效应对井筒温度和压力影响较小,工程计算中可忽略。
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