基于高压脉动水力压裂的脉动波传播机理研究
本文关键词:基于高压脉动水力压裂的脉动波传播机理研究 出处:《水动力学研究与进展(A辑)》2017年01期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:脉动水力压裂技术是一项具有广阔前景的增渗新技术。当前脉动压裂过程中传播机理研究较少,为更好地研究脉动压裂增压效果与裂缝中传播机理,指导脉动水力压裂施工。该文基于波动方程和湍流模型,编制计算程序,建立模拟井下压力传播物理模型和类地层边界条件,研究了脉动压裂传播机理。计算结果表明:该模拟条件下,脉动波传播特征与实验结果具有较高吻合度,得出以下三个结论:(1)脉动压裂能够获得比静载压裂更高压力,提高压力值约30%;矩形脉动波比正弦脉动波与锯齿脉动波能够获得更高压力,提高压力约20%。(2)矩形脉动波压力值从波谷阶跃到波峰产生"水锤效应"明显,利于提高流体压力。(3)脉动压裂压力波衰减满足线性对数关系:y=-A·ln(x)+B,y为压力值,x为传播距离,A和B为常数系数;传播过程中脉动水力能量主要消耗在近井壁地带。研究成果有利于指导优化脉动水力压裂工艺参数。
[Abstract]:Pulsating hydraulic fracturing is a new technique with broad prospects. At present, the propagation mechanism of pulsating fracturing is less studied, in order to better study the effect of pulse fracturing and the propagation mechanism of fracture. In this paper, based on wave equation and turbulence model, a calculation program is developed to simulate downhole pressure propagation physical model and formation boundary conditions. The propagation mechanism of pulsating fracturing is studied. The calculated results show that the characteristics of pulsating wave propagation are in good agreement with the experimental results under the simulated conditions. Three conclusions are drawn as follows: (1) pulsating fracturing can obtain higher pressure than static load fracturing and increase pressure value by about 30%; Compared with sinusoidal pulsation wave and sawtooth pulsating wave, the rectangular pulsation wave can obtain higher pressure, and increase the pressure by about 20. 2) the "water hammer effect" of the rectangular pulsating wave step from the trough to the wave peak is obvious. The pressure wave attenuation of pulse fracturing satisfies the linear logarithmic relation: the pressure value of By is the pressure value X is the constant coefficient of A and B; The pulsating hydraulic energy is mainly consumed in the area near the shaft wall during the propagation process, and the research results are helpful to guide the optimization of the parameters of pulsating hydraulic fracturing process.
【作者单位】: "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室西南石油大学;国土资源部页岩气资源勘查重点实验室重庆地质矿产研究院;重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心重庆地质矿产研究院;
【基金】:国家自然科学基金(51304258,51604050) 重庆市社会民生科技创新专项(cstc2016shmszx90003)~~
【分类号】:TE357.1
【正文快照】: 引言 脉动水射流较静压水射流能更好、更快地切割或破坏物体,在工业中已得到大量应用[1]。脉动水力压裂已在煤层气开采中得到一定应用,实践表明,它能够比静载压裂更易在井筒附近产生大范围的体积缝网[2]。当前,如何把脉动水力压裂技术成功应用到页岩气勘探开发中,对页岩气勘
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本文编号:1422702
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