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西安石油大学学报(自然科学版)2025年第03期:CO_2分层配注气嘴结构优化

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作者:邹明华;幸雪松;杨树坤;陈欢;赵广渊;李越;宫汝祥;王海柱;王瑞;

单位:海洋油气高效开发全国重点实验室;中海油研究总院有限责任公司;中海油田服务股份有限公司油田生产事业部;中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室;

摘要:CO_2分层配注可有效避免层间干扰,实现油气储层多层均衡注采。配注气嘴是单管分层注气工具设计的关键,具有大通径、强节流特性的需求,以避免CO_2中的杂质堵塞气嘴。通过数值模拟的方法,研究了锥直型、平直型等常见的5种气嘴的流动特性,基于研究结果设计了平直-锥型气嘴,并进行了结构参数优化。结果表明:突缩型气嘴由于流通面积骤然减小,局部压力损失大,节流效果明显好于渐收型气嘴;带扩张段的气嘴由于流体的碰撞摩擦以及旋涡的影响,导致更大的动能损失,节流效果更佳。对于平直-锥型气嘴来说,锥角越大,角动量越大,能量损失就越大,气嘴前后压差就越大。设计的平直-锥型气嘴具有大通径、强节流特性,能满足注气井CO_2分层配注需求。

关键词:CO_2分层配注;;节流效果;;气嘴结构;;流动特性

基金资助:中国海洋石油有限公司科研项目“海上油藏气驱提高采收率技术”(KJGG2021-0505)