近封隔器环空支撑剂沉降运移规律研究

发布时间：2021-03-10 01:07

　　连续管带底封喷砂射孔环空加砂分段压裂技术是集喷砂射孔、水力喷射压裂、环空加砂、连续管拖动转层等技术于一体的新型增产措施。该技术可以实现对水平井的精确改造,压裂级数不受限制,可实现套内全通径,施工快捷,不需要钻塞,综合成本低。但是,当采用该工艺进行现场施工时,支撑剂容易窜入封隔器与射孔工具之间的环形空间形成支撑剂床,造成施工完成后封隔器无法顺利解封,形成砂卡。针对这一问题,考虑流固双向、固固间的耦合作用,采用欧拉-欧拉双流体两相流模型,标准k-?湍流模式及coupled算法进行数值模拟,研究了施工排量、砂比、压裂液粘度、支撑剂密度和粒径对支撑剂床无因次高度、支撑剂床无因次长度和支撑剂浓度的影响,得到了不同条件下支撑剂床形态变化规律。研究结果表明:随着压裂施工的进行,大部分支撑剂颗粒会转向进入射孔孔道,少量支撑剂经过射孔工具与套管环空进入近封隔器环空,并在液流失速和突扩双重作用下运移速度迅速衰减并沉降。支撑剂床高度的抬升减小了其上方液流流经面积,导致流速增加,液流流化能力增强,支撑剂被携带至近封隔器环空更深处,整个沉降运移过程表现为支撑剂床在高度和长度上同步增加。同时,随着施工排量、砂比、... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水力喷射压裂原理示意图

第1 章 前言产生和扩展主要是受到水射流的诱导作用，并且只发生在当前道内。环空内压力低于地层的破裂压力，所以井筒内的其他层。压裂液经过压裂管柱与套管之间的环空泵入井内，在喷射工转向进入射孔孔道内。管带底封环空分段压裂工具串组合带底封环空分段压裂工具组合如图所示，主要由引导头（引鞋位器、封隔器、平衡阀/反循环接头、水力喷射工具、扶正器和

( ) ( ) ( ) ( p p p p m p p d r p q p p m mt ，p 为 p 相体积分数，无因次；p 为 p 相密度，kg/m3；m 为度，m/s；dr ,p 为 p 相相对于混合相质量平均速度的相对运动速到 p 相的质量传递；pqm 为 p 相到 q 的质量传递。何模型近封隔器器环空和喷射工具而言，由于扶正器的扶正作用，使柱中间位置。因此，本文采用同心环空物理模型模拟环空压裂采用外径 114.3mm 光滑管柱模拟套管环空加砂，外径 50.8mm液。喷射工具外径为 108mm，假设喷嘴直径为 5mm，四个射孔m。近封隔器环空亦为外径 114.3mm，内径 50.8mm 的同心环空工具下端面长度为 1.0m。


本文编号：3073787