脉冲压裂支撑剂缝内分布规律研究

发布时间：2020-05-26 19:04

【摘要】：支撑剂在压裂缝内的铺砂方式分为连续铺砂和非连续铺砂两种,非连续铺砂中的脉冲压裂又包括纤维辅助携砂和无纤维辅助携砂两大类,纤维辅助携砂脉冲压裂普遍应用于开发致密砂岩和裂缝性储层,而无纤维辅助携砂的方式主要在煤层气中开展应用,在煤层中不以形成局部支撑为主要目标,而是把冲砂作为主要实施目标。然而,目前纤维辅助携砂脉冲压裂在工程上应用广泛,而无纤维辅携砂的脉冲压裂应用较少,其理论研究更是缺乏,尤其是针对无纤维辅助携砂脉冲压裂支撑剂缝内分布规律的理论研究还不充分,对含分叉缝条件下的支撑剂输运规律研究更是不透彻,导致无纤维辅助携砂脉冲压裂缝内分布规律未得到有效揭示,砂堤形态优化方法也缺少有力的理论支撑。因此,本文在前人研究基础上,通过物理实验模拟方法,研究了无纤维辅助携砂脉冲压裂的缝内支撑剂分布规律。概括起来,主要完成的工作包括以下两大方面。(1)以脉冲压裂现场施工设备和参数为原型,基于几何相似和雷诺数相似原则,研制了支撑剂输运大尺寸可视化物理模拟新装置。特别是建立三维模型,利用Fluent软件对支撑剂混砂过程开展模拟,为装置关键部件参数设置提供定量依据。(2)设计并实施了多因素影响下的输砂正交实验,揭示了不同支撑剂类型、不同压裂液类型和不同加砂程序下的主缝和分叉缝内支撑剂输运特征,提出了缝内砂堤形态优化方法。较之前人的类似工作,本文的上述研究中有三个亮点:(1)研制的大尺寸可视化物理模拟装置,具有精确控制砂比、实时混砂、分叉缝角度可变的特点。(2)在前人常规考察因素的基础上,开展了分叉缝条件下的支撑剂粒径组合、密度组合实验,考察组合因素对实验结果的影响,指出支撑剂类型组合是影响脉冲压裂支撑剂缝内分布规律的主控因素。(3)开发了配套的砂堤形态视频采集与分析系统,为砂堤形态特征的动态识别提供了便捷的定量工具。
【图文】：

常规压裂和通道八裂的支撑剂的仄别

通道压裂形成的支撑剂示意图[6J
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357.12

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张威;;纤维脉冲加砂压裂工艺技术在大牛地气田的应用[J];石化技术;2015年10期

2 钱斌;尹丛彬;朱炬辉;陈星宇;;高效脉冲式加砂压裂技术研究与实践[J];天然气工业;2015年05期

3 哈长鸣;;新型压裂技术在页岩气开发中的应用[J];化工管理;2015年09期

4 温庆志;高金剑;刘华;刘欣佳;王淑婷;王峰;;滑溜水携砂性能动态实验[J];石油钻采工艺;2015年02期

5 张军涛;郭庆;汶锋刚;;深层煤层气压裂技术的研究与应用[J];延安大学学报(自然科学版);2015年01期

6 戚斌;杨衍东;任山;刘林;黄禹忠;黄小军;;脉冲柱塞加砂压裂新工艺及其在川西地区的先导试验[J];天然气工业;2015年01期

7 杨尚谕;杨秀娟;闫相祯;许建国;樊恒;;煤层气水力压裂缝内变密度支撑剂运移规律[J];煤炭学报;2014年12期

8 王雷;张士诚;;不同粒径支撑剂组合比例对支撑剂回流及缝内分布影响研究[J];新疆石油天然气;2014年04期

9 徐暖筑;徐宁;;基于FLUENT的支撑剂裂缝内输送沉降模拟[J];天然气与石油;2013年03期

10 宋微蒙;顾玲燕;;定常流体仿真中交界面设定准则的探讨[J];科学技术与工程;2013年13期

相关博士学位论文 前2条

1 马健;通道压裂中纤维辅助携砂机理研究[D];西南石油大学;2017年

2 李德波;气固两相剪切流动大规模并行直接数值模拟研究[D];浙江大学;2011年

相关硕士学位论文 前7条

1 郭玉杰;通道压裂支撑剂在裂缝中的铺置规律研究[D];西南石油大学;2017年

2 王博学;射孔孔道中压裂液流动与支撑剂运移规律研究[D];西安石油大学;2016年

3 张旭东;页岩储层压裂裂缝中支撑剂输送规律数值模拟研究[D];西南石油大学;2016年

4 金鑫禹;基于区域分解法的CFD-DEM耦合软件改进[D];吉林大学;2015年

5 李靓;压裂缝内支撑剂沉降和运移规律实验研究[D];西南石油大学;2014年

6 胡菲菲;延长陆相页岩气储层滑溜水压裂液及其携砂能力研究[D];西安石油大学;2014年

7 魏现杰;基于Java3D的针灸铜人人脸模拟[D];郑州大学;2008年

，

本文编号：2682277