纯液态CO2压裂非稳态过程数值模拟

摘要

为了解纯液态CO2压裂初始井底压力和温度随时问的演化规律,对压裂液初期非稳态过程进行了数值模拟.从模拟的结果看:井底液体CO2在压裂的初期会经历较大的温度和压力变化,液体CO2会因受热而发生相态的变化和体积的膨胀,最大膨胀幅度达17.2%,而其重位压头的变化则是引起井底液体CO2压力变化的主要因素.一般在压裂2～5 min后井底温压即可稳定,稳定后的温度和压力以及稳定所需要的时间主要与压裂液排量、井深有关.如果气井太深,低温液体CO2会在井筒附近地层造成巨大的温度梯度,这有可能会引起井筒周围地层热应力的剧烈上升,从而有利于井筒射孔附近地层的开裂.