二氧化碳壓裂是一種可高效開發(fā)頁巖氣等非常規(guī)油氣藏的新型無水壓裂技術。針對二氧化碳壓裂過程中的流體流動傳熱與巖石破壞等關鍵問題,本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結合的方法,對二氧化碳壓裂過程中井筒和裂縫內(nèi)的流動傳熱規(guī)律以及巖石損傷特性開展研究,主要研究工作和成果如下:1.模擬計算了液態(tài)-超臨界二氧化碳在圓管中的流動摩阻壓降,對比研究了二氧化碳管流特性以及壓力和溫度對其流動摩阻的影響規(guī)律等。結果表明:二氧化碳流動摩阻遵循Darcy-Weisbach方程,基于清水管流建立的摩阻系數(shù)經(jīng)驗公式能夠較好地預測二氧化碳的流動摩阻。高雷諾數(shù)下,壓力和溫度對二氧化碳的摩阻系數(shù)影響很小,但可以顯著改變二氧化碳的摩阻壓耗。在恒定體積流量下,摩阻壓降隨壓力的升高而升高,隨溫度的升高而降低。2.推導建立了考慮熱量源匯的二氧化碳壓裂井筒流動與傳熱解析模型,實現(xiàn)了模型在井深和徑向方向的雙向耦合數(shù)值求解;分析了井筒傳熱機理,研究了排量等工程參數(shù)對井筒流動傳熱的影響規(guī)律。結果表明:環(huán)空流體是井筒內(nèi)影響井筒傳熱最重要的熱阻,液體有利于地層與油管內(nèi)流體的熱量傳遞,而氣體則會阻礙熱量傳遞;高排量壓裂過程中,需同時考慮摩擦生熱和氣體...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.3不同流體壓裂聲發(fā)射信號強度[88]

[88]使用立方體大理石巖心，對比研究了使用超臨界二氧化碳、清水和油三種流體進行壓裂時的聲發(fā)射信號（如圖1.3）。研究認為：相比于水和油，超臨界二氧化碳黏度最低，其起裂壓力最低，壓裂時產(chǎn)生的聲發(fā)射信號最強，形成的縫網(wǎng)最為復雜。圖1.3不同流體壓裂聲發(fā)射信號強度[88]Fig.....

圖3.14井底壓力和溫度隨時間變化規(guī)律

第3章二氧化碳壓裂井筒流動與傳熱耦合規(guī)律-50-圖3.14井底壓力和溫度隨時間變化規(guī)律Fig.3.14Bottomholepressureandtemperatureasafunctionofinjectiontime3.6本章小結在考慮二氧化....

圖 9 面上基金資助率隨申請人年齡的分布

圖9是申請人出生年份與資助率變化圖�？梢园l(fā)現(xiàn)，1960～1969、1970～1979和1980～19893個年齡段的獲資助項目總量分別為10、29和54,而對應的資助率分別為20.00%、21.01%和18.75%,進一步顯示80后青年科學家具有較為豐富的基金申請書撰寫經(jīng)驗。....

本文編號：4022324