【摘 要】
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水力喷砂压裂结合了水力喷砂射孔和水力压裂的优点,对于低渗、特低渗和薄储层等地层,具有明显的增产效果。喷嘴是水力喷砂压裂技术所使用的关键部件,对喷嘴内外部射流特性的
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水力喷砂压裂结合了水力喷砂射孔和水力压裂的优点,对于低渗、特低渗和薄储层等地层,具有明显的增产效果。喷嘴是水力喷砂压裂技术所使用的关键部件,对喷嘴内外部射流特性的研究尤为重要。本文采用了数值模拟的方法,使用CFD软件ANSYS CFX对水力喷砂压裂工具中喷射器的关键部件—喷嘴进行了仿真研究,并用VB编制了应用软件“水力喷砂压裂喷射器喷嘴的结构参数设计”。本文的研究主要取得了以下成果:(1)理论上分析了水力喷砂压裂的原理、工艺步骤和影响因素。(2)优选出水力喷砂压裂工具所使用喷嘴的流道形状和几何尺寸,得出最佳的喷嘴结构参数。(3)针对锥直型喷嘴进行了数值模拟仿真,得到了喷嘴内外砂和水的运动规律,分析了围压和压差对水射流的影响。根据射流的自模性得到喷嘴外水的速度和压力分布规律,并根据仿真结果得出拟合公式。(4)根据理论公式和拟合公式研制了“水力喷砂压裂喷射器喷嘴的结构参数设计”软件,研制的软件可以指导水力喷砂压裂施工。
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