石油学报

作者：李玉伟, 彭根博, 陈勉, 张军, 魏建光, 杨春光

单位：1. 辽宁大学环境学院 辽宁沈阳 110036;2. 东北石油大学非常规油气研究院 黑龙江大庆 163318;3. 中国石油大学(北京)石油工程学院 北京 102249;4. 大庆油田有限责任公司第四采油厂第四油矿工艺队 黑龙江大庆 163511

关键词：CO₂泡沫,气-液-固三相,流固耦合,井筒摩阻,温度分布,压力分布

基金：李玉伟,男,1983年4月生,2014年获东北石油大学博士学位,现为辽宁大学环境学院教授、博士生导师,主要从事非常规油气增产改造理论与技术方面的教学和科研工作。Email:liyuweibox@126.com

摘要： CO2泡沫压裂技术具有低伤害、易返排、节约水资源等优点,已被广泛应用于非常规油气开采,但目前CO2泡沫压裂液井筒流动模型大多只考虑气、液两相,忽略了支撑剂固相对CO2泡沫压裂液流动性的影响。通过体积平均法将支撑剂固相与CO2泡沫耦合建立气-液-固三相CO2泡沫压裂液井筒流动计算模型,并与现场压裂井实测温度数据对比,温度平均误差仅为2.7%,验证了模型的正确性。实例计算表明:支撑剂固相会使CO2泡沫压裂液井筒压力升高,井筒内温度和压力随支撑剂体积浓度的增加而增大,体积分数从0增加到0.3,井底压力增大9.0 MPa;泡沫质量增加会明显增大井筒内CO2泡沫压裂液温度;增大质量流量会导致温度和压力降低,质量流量增加10 kg/s,井底压力降低5 MPa、温度降低0.4℃。研究成果可以实现CO2泡沫压裂井筒气-液-固三相流动温度和压力等参数耦合计算。

来源：2022年第3期

《石油学报》期刊编辑部

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