超临界CO_2直旋混合射流破岩特性的实验研究

作     者：田守嶒 张启龙 李根生 贺振国 刘晗 刘欣然 Tian Shouceng;Zhang Qilong;Li Gensheng;He Zhenguo;Liu Han;Liu Xinran

作者机构：中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京100083 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300425 

基　　金：国家自然科学基金项目(51210006 51490652) 国家科技重大专项项目(2011ZX05009-005) 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2014CB239203) 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2016年第36卷第2期

页      码：189-197页

摘      要：超临界二氧化碳(CO_2)射流破岩既能降低岩石门限压力又能有效保护储层,直旋混合射流兼具直射流和旋转射流特点可提高破岩效率,基于此提出了超临界CO_2直旋混合射流的破岩方法。为了揭示超临界CO_2直旋混合射流破岩特性,设计加工出叶轮式直旋混合射流喷嘴,通过岩石定点冲击破碎实验对比了该射流与常规水射流的破岩效果,并研究了叶轮长度、叶轮中心孔直径、混合腔长度、喷射距离、射流压力等重要参数对超临界CO_2直旋混合射流破岩效果的影响。结果表明:相同实验条件下,该射流方法的平均破岩能力比常规水射流提高了42.9%;超临界CO_2直旋混合射流破岩易出现较大体积岩屑崩落现象;随着叶轮长度、混合腔长度、喷射距离的增大破岩效果均先增强后减弱,实验条件下上述参数存在最优范围值;叶轮中心孔直径的增大会导致岩石破碎孔深度增加、直径减小;随着射流压力的升高,超临界CO_2直旋混合射流破岩效果有着较为明显的提升。研究结果可为超临界CO_2直旋混合射流破岩方法的进一步研究提供实验依据。

主 题 词：爆炸力学 破岩实验 直旋混合射流 冲击射流 超临界二氧化碳 

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11883/1001-1455(2016)02-0189-09

馆 藏 号：203162770...