含CO_2天然气井井喷流场特征
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2023-12-20 19:38:31
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文档简介：
9
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1
1年 2月
石
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8
No
．
1
文 章 编 号 ：
1
0
0
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0
7
4
7
(
2
0
1
1
)
O
1
—
0
0
9
0
—
0
7
含 C
O2
天 然 气 井 井喷流 场 特 征
刘振 翼
，
张应安。
，
郑远攀。
，
王峰
，
钱 新明
，
张德平
，
黄平
，
李清
，冯长根
(
1
．
北京理工大学爆炸科学与技术 国家重点实验 室；
2
．
中国石油吉林 油田公 司采油工 艺研 究院；
3
．
郑州轻S
-
业学院计算机与通信工程学院)
基 金项 目 ：国 家科技 重 大 专 项 (
2
0
0
8
Z
X
0
5
0
5
4
)
；
国 家 重 点基 础研 究发 展 规 划 (
9
7
3
)
项 目(
2
0
0
6
C
B
7
0
5
8
0
0
)
；
中 国石 油 重 大科 技 专 项 (
0
7
0
2
Z
0
1
)
摘要 ：为研究含 c
O
z天然气井井喷后 的流场特性进而为确定安全 防护距离提供科学依据 ，
采用流体 力学理论 与计算流体
力学(
C
F
D)
技术相结合 的方 法分析 了井喷 的流场特 征，
阐述 了井喷流场各 个 阶段 的扩散机理 、
模 拟所 需的定解 条件及 数
值计 算方 法。井喷整个过程可划分为临界 流、
等熵膨 胀、
可压缩 射流 、
不 可压缩 射流、
重 气扩散和 非重 气扩散 6个 阶段。
采用 C
F
D 模 拟 方 法 模 拟 得 出含 C
O
z天 然 气 井 井 喷 气 体 速 度 场 ，
气体 膨 胀 速 度 可达 7
0
0
m／
s以上 ；
分 析 了 C
O
浓度 分布 规
律 ，
在等熵膨胀 区的 内层 区域 C
O
气体质量浓度均匀分布 ，
而在外层 区域 内，
C
O
的质量 浓度 急剧 降低 ，
C
O
质量浓度 随
扩散距离的变化符合高 斯分布 。理论预测 与模拟 结果具有 很好 的一致性 ，
表 明提 出的井喷流场理 论分析 与 C
F
D模拟 方
法 是 切 实 可 行 的 。 图 9表 1参 l
6
关 键 词 ：C
O
2
；
天 然 气 ；井 喷 ；
流 场 特 性 ；
C
F
D 模 拟 ；
数 值 模 拟
中 图分 类 号 ：
T
E
3
1
9
文 献 标 识 码 ：
A
Fl
o
w
f
i
e
l
d
s
i
n
t
h
......
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