通道压裂支撑剂在裂缝中的铺置规律研究

发布时间：2017-12-11 16:18

  本文关键词：通道压裂支撑剂在裂缝中的铺置规律研究

  更多相关文章： 通道压裂 可视化模拟 单缝 次级缝 铺砂规律 导流能力

【摘要】：通道压裂采用非均匀铺砂代替连续铺砂,在缝中形成分散、开放、无限导流能力的通道,大幅度提高了油气产量。其成功关键是形成簇团状的非均匀铺砂,然而,目前关于支撑剂在裂缝中的非均匀铺砂理论的研究较少,对支撑剂在单缝中的非均匀铺砂研究不够透彻,尤其对支撑剂在裂缝网络中能否形成通道以及形成通道的影响因素的研究鲜有人关注。随着通道压裂的施工在多级水平井中的应用日益增多,相关的铺砂研究也需完善,需要一套可用于研究通道压裂支撑剂铺置规律的模拟装置。基于此,本文通过大量的文献调研和仿真模拟主要完成了以下工作:(1)调研了通道压裂的技术原理以及支撑剂铺砂的物理模拟装置的研究现状,剖析了当前模拟装置的局限性,基于相似原理、流体力学知识等从射孔、脉冲控制、多级缝网平行板、数据采集等单元改进,设计了一套模拟通道压裂铺砂过程的多级缝网模拟装置。(2)基于Fluent软件按全比例参数建立了单缝和T字形的裂缝网络CFD模型,验证了改进模拟装置参数的合理性、以及物理模拟非均匀铺砂形成通道的可行性。(3)利用设计装置模拟了支撑剂在单缝中的非均匀铺砂过程,研究了压裂液黏度、射孔方式、纤维浓度、支撑剂浓度等因素对非均匀铺砂通道形成的影响,并通过多因素分析法分析了不同因素对通道率的影响的显著程度,推荐了合理的施工参数。(4)开展了支撑剂在T字型裂缝网络中的非均匀铺砂实验,研究了次级裂缝宽度、支撑剂粒径等因素对通道压裂支撑剂非均匀铺置的影响,回答了次级裂缝中是否能形成通道以及形成通道的限制条件等问题;最后以铺砂实验获得的通道率为约束条件,研究了同一通道率不同铺砂方式、支撑剂浓度、纤维浓度等对裂缝导流能力的影响。本论文的研究为支撑剂在主、次级裂缝中的非均匀铺砂研究提供了可视化手段,进一步揭示了通道的形成规律,同时也能对现场的通道压裂设计和施工参数的优选提供借鉴。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE357.12

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本文编号：1279123