10.11731/j.issn.1673-193x.2022.09.018
聚簇孔机械深穿透微型单涡轮特性分析
为提高油气井产能,目前主要方法是水力压裂增油、增气技术,但压裂返排水存在层间泄漏和运移问题,会对区域水资源安全构成危害.为了解决该类问题,提出机械深穿透微型单涡轮驱动钻孔方案,在油气储层中形成若干聚簇孔,并设计5种微型单涡轮结构,采用CFD软件对不同特性参数和钻井液性质下的微型涡轮进行数值模拟.研究结果表明:5种微型单涡轮(A,B,C,D,E)的最大扭矩分别可达微型双涡轮最大扭矩的79.1%,69%,77%,90.4%,108.7%,最大效率值分别为40.8%,40.2%,41.7%,38%,40.5%,略低于微型双涡轮的最大效率45.46%;流量增加,微型单涡轮(E)扭矩和压差均显著增大,最大值分别为11.13 N?m和0.40 MPa,输出功率和效率随着转速增加,先增大后减小,在流量为1200 L/min时出现最大值,分别为2.43 kW和40.5%;钻井液密度增加,微型单涡轮(E)扭矩、压降、输出功率和效率明显增大,最大值分别为12.98 N?m,0.815 MPa,5.44 kW,39.7%,钻井液黏度增加,微型单涡轮(E)压降增大,扭矩、输出功率和效率均减小.分析研究认为微型单涡轮(E)能代替微型双涡轮,可提供良好动力.
涡轮动力特性、微型单涡轮、流场仿真、机械深穿透、聚簇孔眼
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X941
国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖北省重点研发计划项目
2022-10-24(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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