【摘要】：目前油氣田廣泛應(yīng)用的壓裂混砂裝置存在無(wú)法控制井下砂濃度、注入地層砂比不準(zhǔn)確、地面設(shè)備操作復(fù)雜等問(wèn)題,為此研發(fā)了一種平行管式井下超臨界二氧化碳射流混砂裝置,從而將地面混砂裝置替換為井下射流混砂裝置,具有實(shí)時(shí)控制井下砂濃度,調(diào)整地層砂比的特點(diǎn)。本文主要研究的內(nèi)容如下:(1)查閱中外文獻(xiàn),了解國(guó)內(nèi)外壓裂混砂裝置的發(fā)展現(xiàn)狀以及超臨界二氧化碳的基本性質(zhì),總結(jié)二氧化碳干法壓裂的技術(shù)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況。(2)根據(jù)二氧化碳的基本性質(zhì),研究溫度壓力對(duì)其密度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)等特性的影響規(guī)律;建立井筒溫度模型和壓力模型,分析二氧化碳在井筒內(nèi)的特性分布規(guī)律;對(duì)支撐劑的類型和性能進(jìn)行總結(jié),確定出支撐劑的井筒沉降規(guī)律。(3)對(duì)平行管式井下超臨界二氧化碳射流混砂裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并運(yùn)用有限元方法對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行靜力學(xué)分析。(4)利用GAMBIT建立混砂裝置的模型,利用FLUENT模擬計(jì)算不同影響因素下砂粒體積分布,分析比較得出最優(yōu)混砂效果,并在此基礎(chǔ)上對(duì)超臨界二氧化碳流體的攜砂能力進(jìn)行研究,研究表明超臨界二氧化碳流體在該裝置中具有比液態(tài)二氧化碳流體更優(yōu)異的攜砂能力。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE934
【圖文】：

圖 1-1 氣液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)換至超臨界態(tài)的過(guò)程超臨界二氧化碳( Supercritical CO2)簡(jiǎn)稱 SC-CO2，它的流體狀態(tài)比較特別，高于臨界溫度(Tc=31.1℃)且壓力超過(guò)臨界壓力(Pc=7.38MPa)[12]時(shí)才會(huì)形成。性質(zhì)也不同于常態(tài)流體，顯著的特點(diǎn)是粘度較低、密度和擴(kuò)散系數(shù)較高（密態(tài)二氧化碳，擴(kuò)散系數(shù)相似于氣態(tài)二氧化碳）、溶解能力很強(qiáng)等[12]。二氧化

圖 1-2 二氧化碳三相關(guān)系圖，超臨界二氧化碳是一種介于液態(tài)和氣態(tài)之間的/cm3之間[13]。同時(shí)，當(dāng)二氧化碳處于-56.6℃、0同存在，此刻二氧化碳處于“三相點(diǎn)”上。

二氧化碳井筒相態(tài)分布

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本文編號(hào)：2746985