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安全与环境学报2026年第01期:热采井筒高压条件下过热水膨胀蒸汽爆炸试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张军1;李亚楠1;阿雅拉·马迪1;肖丰浦1;董海1;刘振翼2;徐晨泽2;梁艺珍2;李明智2

单位:1.中石油新疆油田公司监督中心;2.北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室

摘要:在蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD)井筒事故频发的背景下,设计并搭建了过热水蒸气物理爆炸试验系统,模拟探究井筒内过热水在高温高压条件下发生沸腾液体扩展蒸汽爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, BLEVE)的压力变化规律,考察压力、温度、泄放直径等初始条件对上述物理过程中容器内最大回升压力峰值的影响及成因。结果表明:最大回升压力峰值为初始压力的1~4倍;压力、温度、泄放直径越大,最大回升压力峰值也越大;初始压力为5 MPa、初始温度为220℃、泄放直径为3 mm的工况条件下,最大作用力为124 kN;初始压力为5 MPa、初始温度为220℃、泄放直径为15 mm的工况条件下,最大作用力高达598 kN,安全隐患较大。

关键词:安全工程;套管头脱扣;过热水;沸腾液体扩展蒸汽爆炸;热膨胀载荷

基金资助:国家自然科学基金项目(12202064)