可视化变角度缝网支撑剂铺置装置研发及实验规律研究

发布时间：2018-05-21 16:13

  本文选题：非常规油气 + 体积压裂　； 参考：《西南石油大学》2016年硕士论文

【摘要】：体积压裂是非常规油气资源勘探开发的关键技术手段。体积压裂时,支撑剂在缝网中的铺置起着举足轻重的作用。体积压裂通过大排量注入低粘携砂压裂液形成复杂的裂缝网络,极大地提高储集层的整体渗透率,降低油气流体从基质向井筒的渗流阻力。低粘压裂液在高排量下的携砂特征目前尚不明确,特别是在有分支裂缝影响下的输砂特征仍需进一步研究。本研究充分考虑体积压裂工程实际,基于几何相似与雷诺数相似等相似准则,研制出一套射孔参数、裂缝条数和裂缝倾角均可变的大尺度可视化支撑剂铺置模拟实验装置。该装置基于单因素试验设计法,以射孔参数、裂缝条数、裂缝倾角、支撑剂粒径、支撑剂浓度、注液排量为主控因素,分析各因素对砂堤形态、砂堤面积、平衡高度、平衡时间的影响规律。借助SolidWorks软件构建三维物理模型,利用Fluent前处理网格软件绘制复杂的裂缝网格,然后利用Fluent软件模拟在该裂缝网格条件下支撑剂的浓度分布场。综合对比分析物理模拟和数值模拟结果,深入揭示体积压裂过程中支撑剂在复杂裂缝中的铺置运移规律,指导工程实际。
[Abstract]:Volume fracturing is a key technique for exploration and development of unconventional oil and gas resources. In volume fracturing, proppant plays an important role in the laying of fracture net. Volume fracturing forms a complex fracture network through large displacement injection of low viscosity sand carrying fracturing fluid, which greatly improves the overall permeability of reservoir and reduces the flow resistance of oil and gas fluid from matrix to wellbore. The characteristics of sand transport of low viscosity fracturing fluid at high discharge rate are not clear, especially the characteristics of sand transport under the influence of branch fractures need to be further studied. Based on the similarity criterion of geometric similarity and Reynolds number, a set of large scale visual proppant placement simulation device with variable perforation parameters, fracture bar number and fracture dip angle is developed. Based on the single factor test design method, the main controlling factors are perforation parameters, fracture bar number, crack inclination angle, proppant particle size, proppant concentration and liquid injection discharge. The influence of various factors on the shape, area and balance height of sand embankment is analyzed. The influence of equilibrium time. The 3D physical model is constructed by SolidWorks software, and the complex crack mesh is drawn by Fluent pre-processing grid software. Then, the concentration distribution of proppant is simulated by Fluent software under the condition of crack grid. By comparing and analyzing the results of physical simulation and numerical simulation, the law of placement and migration of proppant in complex fractures in the process of volume fracturing is revealed, and the engineering practice is guided.
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357

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本文编号：1919895