油井中磨料射流割縫固液兩相流場的數(shù)值模擬.pdf

1、磨料射流割縫技術是八十年末發(fā)展起來的一項用于解除近井地層污染及擴大低滲油層滲透率的新工藝,具有穿透深,無二次污染,泄流面積大,施工效果顯著等特點。但仍存在不少問題,與空氣中的自由水射流相比,在水下射流的理論與實驗研究還較少。尤其是對淹沒條件下,高速非自由兩相射流理論需要進一步的研究。對于油井中磨料射流割縫,流體在縫體的流動情況、固體顆粒的運動情況、兩相流體隨時間的變化情況、二次回流對射流的影響以及流體隨著割縫方向沿程速度衰減情況研究較少

2、。針對以上問題,本文采用了理論研究與數(shù)值模擬相結合的研究方法。運用兩相射流理論和計算流體力學等基礎知識,分析油井中磨料射流割縫兩相流體運動機理。應用Gambit前處理軟件,根據(jù)地面及地下試驗結果建立縫體的二維和三維模型。基于FLUENT軟件對二維情況進行了數(shù)值模擬,為磨料射流割縫工藝提供一定的理論基礎與實驗依據(jù)。本文主要完成如下工作:①介紹了磨料射流及其數(shù)值模擬研究的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀。②闡述了油井中磨料射流割縫工藝原理和現(xiàn)場施工流程。③以

3、兩相射流理論和計算流體力學為基礎,建立了油井中磨料射流固液兩相流體的數(shù)學模型。④用有限體積法對上述方程進行了離散化,介紹了運用SIMPLE算法對離散方程求解的方法。⑤基于地面試驗和地下試驗結果,運用Gambit軟件建立了三維縫體模型。具體給出Gambit建模步驟及應用FLUENT對二維模型進行數(shù)值模擬的方案優(yōu)化。⑥對兩條互成180度的長縫內和井壁內,兩相流體的流動情況進行了數(shù)值模擬。以FLUENT模擬結果為基礎,研究并分析了其在淹沒條件