【摘要】：目前油氣田廣泛應(yīng)用的壓裂混砂裝置存在無法控制井下砂濃度、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,并運(yùn)用有限元方法對關(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE934
【圖文】：

圖 1-1 氣液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)換至超臨界態(tài)的過程超臨界二氧化碳( Supercritical CO2)簡稱 SC-CO2，它的流體狀態(tài)比較特別，高于臨界溫度(Tc=31.1℃)且壓力超過臨界壓力(Pc=7.38MPa)[12]時才會形成。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，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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8 阮新,曾健青,張鏡澄;超臨界二氧化碳流體在酶催化反應(yīng)中的應(yīng)用[J];廣州化學(xué);1998年02期

9 周忠清;超臨界二氧化碳化學(xué)[J];上�；�;1996年03期

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4 楊維才;羅文華;張廣豐;陳曉謀;;超臨界二氧化碳清洗鈾樣品技術(shù)[A];中國工程物理研究院科技年報（2002）[C];2002年

5 何良年;杜亞;王金泉;田杰生;岳曉東;孔德林;;二氧化碳的資源化利用及超臨界二氧化碳中的化學(xué)反應(yīng)[A];中國化學(xué)會第四屆有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2005年

6 宋學(xué)行;朱陽升;孫楠楠;仲政;魏偉;孫予罕;;頁巖超臨界二氧化碳壓裂的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[A];中國力學(xué)大會-2015論文摘要集[C];2015年

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9 朱騰;董明哲;宮厚健;徐龍;;超臨界二氧化碳/聚合物復(fù)合體系高壓相平衡和流變性評價[A];中國化學(xué)會第十六屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集——第六分會：應(yīng)用膠體與界面化學(xué)[C];2017年

10 李大鵬;;分離柱在超臨界二氧化碳萃取薏苡仁油工業(yè)化設(shè)備中應(yīng)用的優(yōu)勢[A];中醫(yī)藥優(yōu)秀論文選（下）[C];2009年

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9 ;外星生命或可依賴超臨界二氧化碳生存[N];科技日報;2014年

10 本報記者 程宇婕;頁巖氣：超臨界二氧化碳開發(fā)有望代替水力壓裂[N];中國能源報;2012年

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6 王在明;超臨界二氧化碳鉆井液特性研究[D];中國石油大學(xué);2008年

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9 李洪玲;二氧化碳與酯類二元系統(tǒng)氣液相平衡研究[D];天津大學(xué);2010年

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6 孫東輝;超臨界二氧化碳增透煤體作用實(shí)驗(yàn)研究[D];河南理工大學(xué);2017年

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8 孟準(zhǔn);超臨界二氧化碳中的光聚合研究[D];北京化工大學(xué);2010年

9 廖婷婷;超臨界二氧化碳井筒循環(huán)對巖屑粒徑影響的實(shí)驗(yàn)研究[D];東北石油大學(xué);2017年

10 曾冀;超臨界二氧化碳壓裂井筒溫度壓力場模型研究[D];西南石油大學(xué);2014年

本文編號：2746985