脉动水力压裂钻孔密封参数的测定及分析_中国煤炭行业知识服务平台

脉动水力压裂钻孔密封参数的测定及分析

作者

倪冠华林柏泉翟成李贤忠李全贵
单位

中国矿业大学安全工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室
摘要

为了改善脉动水力压裂钻孔密封性能,选择膨胀水泥冻复合材料(简称PD复合材料)作为密封材料,采用具有典型代表性的管径为95mm和108mm的内壁粗糙的无缝钢管作为模拟钻孔,在不同封孔长度条件下,对压裂密封参数进行实验测定分析.结合Lagrange插值法,计算在所需压力条件下,钻孔密封合理长度.结果表明:PD复合材料承压能力与封孔长度成正比,与钻孔直径成反比.当钻孔直径较小时,钻孔密封段内裂隙扩展的困难程度随封孔长度的增加而增加;反之,随封孔长度的增加而减小.脉动频率越高,对钻孔密封的承压性能要求越高,且高频的脉动压力更有利于脉动压裂过程中钻孔密封段内裂隙的产生与扩展.当脉动水力压力为16MPa时,脉动水力压裂过程中合理的封孔长度为13m.
关键词

PD复合材料脉动水力压裂密封参数实验测定
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金重点项目(51074161)；国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB201205)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题(SKLCRSM08X03)；
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