波動注入壓裂下井筒中不穩定流動的壓力特性
【出 處】:
【作 者】:仝少凱 高德利
【摘 要】為了準確地揭示波動注入水力壓裂引起的井筒中不穩定流動的壓力行為,考慮流體重力和摩阻的影響,根據膨脹管-彈性流體理論,建立了波動注入水力壓裂下垂直井筒中不穩定流動的壓力波動數學模型,指出壓裂泵組與井筒之間存在波動干涉效應,研究了穩定和不穩定流動下環空壓力的變化規律及其影響因素。研究結果表明:波動注入水力壓裂作業中,井筒中產生了明顯的不穩定流動,這種不穩定流動引起的壓力波沿井筒呈現壓力衰減現象;井筒中實際環空波動壓力的振幅取決于井口處"變頻壓裂泵"強迫激勵的波動壓力振幅和波動排量振幅;與穩定注入相比,采用波動注入方式可以增加井底環空壓力和降低井口環空最高壓裂作業壓力;井底環空壓力會以脈動壓力波的形式在裂縫中傳播,不斷加劇巖石疲勞損傷斷裂,增加巖石微裂縫。研究結果對于更好地研究和應用波動注入水力壓裂工藝具有重要的理論價值和現實意義,可為非穩態水力壓裂工藝的先導性試驗和規?;瘧玫於ɡ碚摶A。
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