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基于PIV/POD的水力裂缝近井区域滑溜水流动规律实验研究
1
作者
张涛
李明峰
+3 位作者
王琨
吴春燕
宋波
杨淑颍
《力学学报》
北大核心
2025年第5期1099-1116,共18页
在非常规储层压裂施工中,滑溜水压裂液在近井区域流态复杂,其流动规律影响支撑剂输送和裂缝扩展过程.研究基于相似理论,搭建平板裂缝实验装置,从排量、滑溜水黏度和射孔位置3个方面设计实验方案.利用粒子图像测速技术(PIV)开展近井区域...
在非常规储层压裂施工中,滑溜水压裂液在近井区域流态复杂,其流动规律影响支撑剂输送和裂缝扩展过程.研究基于相似理论,搭建平板裂缝实验装置,从排量、滑溜水黏度和射孔位置3个方面设计实验方案.利用粒子图像测速技术(PIV)开展近井区域的流场测试实验,得到近井区域的速度场和涡量场,并采用本征正交分解(POD)方法将PIV测量得到的流场瞬态速度矢量场数据进行主导模态分解,通过有限阶本征函数的线性组合来研究近井地带滑溜水复杂流动的相干结构.实验结果表明,对比清水,滑溜水降低20°射流偏转角度,能够促进射流条带和涡结构在流向上发展,抑制裂缝内湍流的脉动,作用于低阶的大尺度含能涡结构使得流场变得相对有序,相干结构尺度更大.3孔注入时,排量和黏度越大,回流区的流体速度占比越小,流体更倾向于快速向前流动,易于支撑剂向更远端输送,其中黏度影响最大,从1.0 mPa·s变为6.0 mPa·s,回流区的流体速度占比减小8.7%.单孔注入下,涡结构尺度大,流场中相干结构构型相对单一有序;随着模态数的增加,流场内大尺度相干结构涡结构尺度逐渐减小,且小尺度的涡结构数目增多,流场内相干结构从有序逐渐变得无序.
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关键词
滑溜水
水力裂缝
近井区域
本征正交分解
粒子图像测速
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职称材料
题名
基于PIV/POD的水力裂缝近井区域滑溜水流动规律实验研究
1
作者
张涛
李明峰
王琨
吴春燕
宋波
杨淑颍
机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
中石化经纬有限公司西南测控公司
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第5期1099-1116,共18页
基金
国家自然科学基金资助项目(U23B6004)。
文摘
在非常规储层压裂施工中,滑溜水压裂液在近井区域流态复杂,其流动规律影响支撑剂输送和裂缝扩展过程.研究基于相似理论,搭建平板裂缝实验装置,从排量、滑溜水黏度和射孔位置3个方面设计实验方案.利用粒子图像测速技术(PIV)开展近井区域的流场测试实验,得到近井区域的速度场和涡量场,并采用本征正交分解(POD)方法将PIV测量得到的流场瞬态速度矢量场数据进行主导模态分解,通过有限阶本征函数的线性组合来研究近井地带滑溜水复杂流动的相干结构.实验结果表明,对比清水,滑溜水降低20°射流偏转角度,能够促进射流条带和涡结构在流向上发展,抑制裂缝内湍流的脉动,作用于低阶的大尺度含能涡结构使得流场变得相对有序,相干结构尺度更大.3孔注入时,排量和黏度越大,回流区的流体速度占比越小,流体更倾向于快速向前流动,易于支撑剂向更远端输送,其中黏度影响最大,从1.0 mPa·s变为6.0 mPa·s,回流区的流体速度占比减小8.7%.单孔注入下,涡结构尺度大,流场中相干结构构型相对单一有序;随着模态数的增加,流场内大尺度相干结构涡结构尺度逐渐减小,且小尺度的涡结构数目增多,流场内相干结构从有序逐渐变得无序.
关键词
滑溜水
水力裂缝
近井区域
本征正交分解
粒子图像测速
Keywords
slickwater
hydraulic fractures
near-well area
particle image velocimetry
proper orthogonal decomposition
分类号
O352 [理学—流体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于PIV/POD的水力裂缝近井区域滑溜水流动规律实验研究
张涛
李明峰
王琨
吴春燕
宋波
杨淑颍
《力学学报》
北大核心
2025
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