振动与冲击

作者：贺振国 ，李根生 ，石李保，王海柱 ，沈忠厚 ，王友文

单位：1. 油气资源与探测国家重点实验室 （中国石油大学（北京），北京 102249

关键词：超临界二氧化碳；围压；射流冲击力；冲蚀射孔；非淹没射流

与水射流相比，超临界二氧化碳射流破岩具有所需能量少、效率高，以及不产生储层渗透性伤害等优点。将其应用于非常规油气资源的径向井钻井与喷射压裂作业中已引起广泛关注。井底压力环境对水力能量具有严重影响，而超临界二氧化碳流体性质易随环境压力改变而显著变化，是否具有良好射流作业效率仍亟待研究。本文通过数值模拟与室内测试实验方法，研究了模拟围压对流场速度分布、射流冲击力以及冲蚀破岩效率的影响。结果表明，喷射压力恒定时，射流冲击力和射孔深度均随围压增大而显著减小，二氧化碳临界压力处变化明显；喷射压差恒定时，随着围压的增大，射流冲击力几乎不发生变化，而射孔深度先较稳定或轻微增长然后明显减小，在临界压力时达到最大。分析认为，围压升高引起喷嘴外流场二氧化碳由气态相变为超临界态，射流形式由非淹没射流转变为淹没射流，是超临界二氧化碳射流与水射流冲蚀射孔规律显著不同的主要原因。<br>

来源：2017年第2期

《振动与冲击》期刊编辑部

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