超临界CO_2在煤层气井压裂技术中的特性研究应用
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  • 英文篇名:Characterizations and Applications of SC-CO_2 in Coal Bed Gas Well Fracturing Technology
  • 作者:王振富 ; 张红艳 ; 马铁华 ; 刘双峰
  • 英文作者:WANG Zhen-fu;ZHANG Hong-yan;MA Tie-hua;LIU Shang-feng;National Key Laboratory of Electronic Measurement Technology, North University of China;Education Ministry Key Laboratory of Instrumentation Science and Dynamic Measurement, North University of China;
  • 关键词:煤层气 ; 高能气体压裂技术 ; 超临界CO2流体 ; 压力破膜
  • 英文关键词:coal bed gas;;high-energy gas fracturing technology;;SC-CO2;;film rupture pressure
  • 中文刊名:MKJX
  • 英文刊名:Coal Mine Machinery
  • 机构:中北大学电子测试技术国家重点实验室;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室;
  • 出版日期:2016-01-15
  • 出版单位:煤矿机械
  • 年:2016
  • 期:v.37;No.335
  • 基金:山西省煤层气联合研究基金项目(2013012010);; 2014年山西省回国留学人员科研资助项目(2014-052)
  • 语种:中文;
  • 页:MKJX201601079
  • 页数:4
  • CN:01
  • ISSN:23-1280/TD
  • 分类号:190-193
摘要
针对高能气体压裂技术应用于煤层气井中出现产能低的问题,设计了一种新型煤层气井高能气体压裂器实现增产的目标,依据超临界CO2流体性质理论研究了流体压力和温度的关系,结合经验公式计算了膜片破膜压力,确定了超临界CO2流体压力与破膜压力的关系。实验结果表明:在75 g的发热药和1.25 kg的CO2作用下,压裂器产生的峰值压力达到90 MPa,管内最大温度达到453 K,可破厚2 mm膜片。理论分析和实验结果为进一步优化发热药量、CO2量和膜片厚度提供了理论和实验基础,为压裂器设计和工艺优化提供更为精确的技术支撑。
        For the low productivity of problems for high-energy gas fracturing technology for coal-bed methane wells, designed high-energy gas fracturing device, according to the nature of the theory of supercritical CO2fluid(SC-CO2), establish the relationship between the fluid pressure and temperature of SC-CO2, combined with empirical formulas analysis the factors of rupture pressure, determine the relationship between SC-CO2 pressure and rupture pressure. The results show that: in the role of 75 g gunpowder and 1.25 kg CO2, generated peak pressure fracturing reach 90 MPa, the maximum temperature reached 453 K inside the tube, 2 mm thick diaphragm can be broken. Theoretical analysis and experimental results point to further optimize the relationship between the amount of gunpowder,CO2 amount and thickness of the diaphragm, providing a more accurate technical support for fracturing design and process optimization.
引文
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