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《西南石油大学》 2007年
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压裂过程中井下节流器的流动模拟与应用

刘伟  
【摘要】: 随着国内许多油田先后进入开发中后期,油层含水量上升,层间矛盾加剧,堵水层与采油层之间的压差越来越大,开发的油井也越来越深,地质环境越来越差。面对复杂的工况条件和恶劣的自然环境,对封隔器要求有更高更可靠的密封性能、能耐高温高压,结构简单,使用灵活方便,使用寿命更长。本文针对压裂液在油管、封隔器及其节流器中的流动,在充分分析流动因素、流变性、流动规律的基础上模拟压裂液在井底的流动,为压裂设计及施工提供理论基础。 对水力压裂技术发展现状和封隔器起源及国内外发展现状进行收集、研究。着中研究了CYY344系列高压酸化压裂封隔器的基本用途、结果、工作原理及其在工作过程中所存在的问题和解决方法。 对压裂液在封隔器及其节流器中的流动规律和状态进行研究,主要包括压裂液的类型及性能要求、基本定律(质量守恒、动量守恒、能量守恒)、压裂液动态特性的流变模型、固液两相流的研究、摩阻压力的计算等等。对压裂液的流变性、压裂液在油管中流动压降的计算进行研究,主要包括牛顿型压裂液在油管中流动压降的计算、非牛顿型压裂液在油管中流动压降的计算、固液两相流压裂液在油管中流动压降的计算、喷嘴处的压裂液在油管中流动压降的计算。用C语言进行编程,对非牛顿型压裂液在节流器处的流动压降所建立的数学模型进行求解,得到非牛顿型压裂液在油管中流动压降。 利用Fluent软件对节流器附近流体的流动情况进行了二维数值模拟,对所得到的节流嘴附近的流场分布情况进行了合理的分析,并把数值模拟结果与编程计算的结果相比较。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TE357.1

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