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龙图腾网获悉中国石油天然气集团有限公司;北京石油机械有限公司;中国石油集团昆仑制造有限公司申请的专利一种超临界二氧化碳压裂井底流体超临界态的调控方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119844055B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411398859.2，技术领域涉及：E21B43/26；该发明授权一种超临界二氧化碳压裂井底流体超临界态的调控方法及装置是由郭肇权;米凯夫;刘青;张盛良;张学铭;闫国兴;张弘蕾;赵贺谦设计研发完成，并于2024-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种超临界二氧化碳压裂井底流体超临界态的调控方法及装置在说明书摘要公布了：本发明涉及石油与天然气完井技术领域，公开了一种超临界二氧化碳压裂井底流体超临界态的调控方法及装置。该方法包括储液罐中的液态CO2流体依次经加热和压裂泵车增压后注入井筒，井筒入口处CO2流体达到预设温度；在预设温度下的CO2流体通过井筒到达井底时为超临界态；其中，当井筒入口处CO2流体温度小于预设温度时，增加加热装置的输入功率；当井筒入口处CO2流体温度大于预设温度时，降低加热装置的输入功率。本方法使整个压裂过程中井底附近CO2流体的温度保持约32℃，既防止因温度过高降低超临界CO2携带支撑剂的能力，又避免井筒存在大段超临界CO2流体而加快支撑剂沉降，同时节约了地面加热低温CO2流体的成本。

本发明授权一种超临界二氧化碳压裂井底流体超临界态的调控方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种超临界二氧化碳压裂井底流体超临界态的调控方法，其特征在于，所述方法包括： 储液罐中的液态CO2流体依次经过加热装置加热和压裂泵车增压后注入井筒，其中，井筒入口处CO2流体温度达到预设温度； 确定所述预设温度，包括以下步骤： 基于目标压裂井的基础数据，构建目标压裂井井筒与储层的物理模型； 基于目标压裂井井筒与储层的物理模型，构建CO2压裂流体井筒流动与传热仿真模型； 基于CO2压裂流体井筒流动与传热仿真模型，确定井底CO2为超临界态时对应的预设温度； 基于目标压裂井的基础数据，构建目标压裂井井筒与储层的物理模型，包括： 对所述目标压裂井井筒与储层的物理模型进行网格化处理； 基于CO2流体的物性数据，确定目标压裂井井筒与储层的物理模型中的流体边界约束条件以及CO2流体在井筒中流动与传热控制方程； 基于网格化处理后的井筒与储层的物理模型、流体边界约束条件、以及CO2流体在井筒中流动与传热控制方程，构建CO2压裂流体井筒流动与传热仿真模型；流体边界约束条件包括井筒内的、油套环空以及地层内的边界条件，其中，井筒内的边界条件包括井口处流体的压力、排量，井底的排量与温度、井筒壁面的排量； 所述CO2流体在井筒中流动与传热控制方程，包括： 压裂中取热过程中的中心管内流体CO2传热方程，环空流体与周围介质的换热过程中的能量方程，以及地层内传热方程； 压裂取热过程中的中心管内流体CO2传热方程为： 式中，为中心管内流体的密度；为中心管内流动通道的横截面积；为中心管内流体的比热容；为中心管内流体温度，为对中心管内流体温度的导数；为流体流动时间，t为对时间的导数；为中心管内流体的热对流；为中心管内流体的热传导；为中心管内流体与管壁之间的摩擦热；为中心管内流体与环空内流体之间的换热量； 环空流体与周围介质的换热过程中的能量方程，表示如下： 式中，为环空内流体的密度；为环空内流动通道的横截面积；为环空内流体的比热容；为环空内流体温度，为对环空内流体温度的导数；为流体流动时间，t为对时间的导数；为环空内流体的热对流；为环空内流体的热传导；为环空内流体与管壁间的摩擦热；Q1为中心管内流体与环空内流体之间的换热量；Q2为环空内流体与地层间的换热； 地层内传热方程表示为： 式中，和分别为地层的等效比热容和等效导热系数；为流体流动时间，t为对时间的导数；Ts为井周地层温度，为对井周地层温度的导数，为井周地层温度的散度；Tf2为环空内流体的温度；R2为环空内流体与井周地层之间的热阻；在所述预设温度下的CO2流体通过井筒到达井底时为超临界态；其中， 当井筒入口处CO2流体温度小于预设温度时，增加加热装置的输入功率；当井筒入口处CO2流体温度大于预设温度时，降低加热装置的输入功率。

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