整体过程:
初始井筒(大圆柱)内充满液体,而后地层孔道形成(大圆柱外壁小圆柱)带来瞬时的压力骤升(不考虑孔道如何形成,只考虑如何做到在某一时刻使孔道压力骤升),大概持续0.15s,流体进入孔道。之后井筒内泄压装置开启(表面有孔道的圆柱空腔),瞬间形成负压使地层孔道、井筒内流体回流至空腔内,直至压力平衡。
仿真目的:
准确模拟负压差建立后,地层流体和井筒内流体回流至空腔直至压力平衡的动态过程。
分析井筒内压力的瞬态变化规律。
模型:
井筒-地层孔道-泄压装置三维模型(均可简化为圆柱)
初始状态:
井筒为整个流体域,环空压力为12.7MPa;
地层孔道(由井筒圆柱外壁向四周延申的细小圆柱)暂定孔道形成后会给井筒带来30MPa的压力骤升;
泄压装置处于关闭状态。
流体回流阶段:
模型在0.15s内压力骤升至30MPa后,泄压装置打开,由于其关闭前为密闭状态,开启后会形成瞬时负压,使井筒和孔道内流体瞬间回流至空舱,过程中泄压装置为缓慢打开,整个过程持续至模型压力平衡。
上述为模拟动态负压射孔工艺的流体运动过程