本文選題：頁巖氣　切入點：強制閉合　出處：《西南石油大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來,由于常規(guī)油氣資源越來越緊缺,頁巖氣作為一種潛能巨大且清潔高效的非常規(guī)能源成為了世人們關注的重點。為了獲得具有經(jīng)濟效益的產(chǎn)氣速度和總產(chǎn)氣量,需要對頁巖氣藏壓裂改造,以增大地層滲透率,達到工業(yè)化產(chǎn)氣規(guī)模。壓裂時,返排工作是尤為重要的一個過程,這直接影響到壓裂液對地層的傷害程度及裂縫的導流能力,繼而影響壓裂效果。本文對壓裂液的返排開展了深入且系統(tǒng)的研究工作,重點研究了返排過程中壓裂液的二維濾失模型、支撐劑的回流模型、裂縫強制閉合的擬三維模型,并對返排率的影響因素進行了分析與計算。研究成果可以用于引導頁巖氣井的壓后返排工作。本論文的研究工作體現(xiàn)在以下幾點:首先,依據(jù)滲流力學理論對裂縫閉合過程中壓裂液向地層的滲透過程進行了詳盡而又系統(tǒng)的分析,并根據(jù)相關原理建立了濾失模型。該模型可以較為準確的預測裂縫閉合時間,因此可以為更換油嘴的時機選擇提供合理可信的科學參考。其次,詳盡的探討了支撐劑在裂縫中回流的時間與位移,建立了支撐劑的回流模型,分析了井口停泵壓力、支撐劑顆粒粒徑、支撐劑密度以及壓裂液的破膠粘度對放噴油嘴和臨界流速的影響,并計算得出了避免支撐劑發(fā)生回流效應的最大放噴油嘴。再次,綜合考慮壓裂液返排與壓后產(chǎn)能,鑒于壓裂液返排過程中的復雜情況,建立了與其相對應的強制閉合情況下的滲流模型,并對其進行數(shù)值差分求解。之后,對返排率的影響因素進行了分析與計算。最后,根據(jù)前面的研究成果,得出了進行返排控制方案設計的原則和方法,并編制了裂縫強制閉合過程中壓裂液返排計算軟件,利用頁巖氣井壓后返排優(yōu)化軟件計算臨界油嘴大小與其更換時間,從而更加科學化的指導現(xiàn)場的返排工作。
[Abstract]:In recent years, because of the increasing shortage of conventional oil and gas resources, shale gas, as a potential and clean and efficient unconventional energy, has become the focus of attention in the world. In order to increase formation permeability and achieve industrial gas production scale, fracturing of shale gas reservoir is necessary. During fracturing, backflow is a very important process, which directly affects the damage degree of fracturing fluid to formation and the conductivity of fracture. Then the effect of fracturing is affected. In this paper, the deep and systematic research work is carried out on the backflow of fracturing fluid, focusing on the 2-D filtration model of fracturing fluid, the reflux model of proppant, and the pseudo-3D model of forced closure of fracture. The research results can be used to guide the backflow of shale gas wells. The research works in this paper are as follows: first, According to the theory of percolation mechanics, the permeation process of fracturing fluid to formation during fracture closure is analyzed in detail and systematically, and a filtration model is established according to the relevant principles. The model can accurately predict the fracture closure time. Therefore, it can provide a reasonable and reliable scientific reference for selecting the time of replacing oil nozzle. Secondly, the time and displacement of reflux of proppant in fracture are discussed in detail, the reflux model of proppant is established, and the pressure of stopping pump at wellhead is analyzed. The effects of particle size of proppant, density of proppant and viscosity of fracturing fluid on the nozzle and critical flow rate are calculated, and the maximum discharge nozzle to avoid the backflow effect of proppant is calculated. Considering the backflow and post-pressure productivity of fracturing fluid, considering the complicated situation in the process of fracturing fluid reflux, the seepage model corresponding to the forced closure of fracturing fluid is established, and the numerical difference solution is carried out. Finally, according to the previous research results, the design principles and methods of the control scheme for back drainage are obtained, and the calculation software for back discharge of fracturing fluid in the process of forced closure of fracture is developed. The critical nozzle size and its replacement time are calculated by using the software of back discharge optimization after shale gas well pressure, so as to guide the work of backflow in the field more scientifically.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE377

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 范文敏,徐媛;國外壓后返排的理論研究與推薦做法[J];鉆采工藝;2000年05期

2 林永茂;刁素;向麗;王興文;王毅;陳信明;;壓裂井高效返排技術的完善及應用[J];石油鉆采工藝;2008年05期

3 魏亮;何順利;田樹寶;;油井壓后返排參數(shù)的優(yōu)選[J];內(nèi)蒙古石油化工;2009年06期

4 劉銘;;無孔滑套與壓裂返排裝置研究[J];中國石油和化工標準與質(zhì)量;2011年12期

5 張家由;;致密氣藏壓裂高效返排工藝技術[J];鉆井液與完井液;2010年06期

6 郭權;;壓裂井極限抽汲返排率的確定[J];科學技術與工程;2011年26期

7 王才;李治平;賴楓鵬;付應坤;李洪;;壓裂直井壓后返排油嘴直徑優(yōu)選方法[J];科學技術與工程;2014年14期

8 何健,康毅力,高波;濾餅返排壓力的實驗研究[J];鉆井液與完井液;2005年03期

9 胡學軍;馮建華;齊梅;李芳;蔡雪梅;焦淑娟;;砂巖氣藏基質(zhì)酸化殘液返排影響因素研究[J];石油鉆采工藝;2011年02期

10 劉飛;王勃;潘登;曾小軍;龐東曉;;四川盆地頁巖氣井地面安全返排測試技術[J];河南理工大學學報(自然科學版);2013年01期

相關會議論文 前2條

1 劉建;;新型機械助排工藝在青海尕斯油田的應用[A];2008年石油裝備學術年會暨慶祝中國石油大學建校55周年學術研討會論文集[C];2008年

2 劉雪芬;康毅力;游利軍;杜新龍;;致密砂巖儲層水相圈閉損害防治實驗研究[A];滲流力學與工程的創(chuàng)新與實踐——第十一屆全國滲流力學學術大會論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前1條

1 譚明文 張紹彬 林凌;液氮壓裂新工藝首獲突破[N];中國石化報;2005年

相關碩士學位論文 前10條

1 牛白瑤;壓裂返排優(yōu)化理論與應用技術研究[D];西安石油大學;2015年

2 楊索;洛帶低壓致密砂巖氣藏水平井增能返排工藝技術研究[D];西南石油大學;2015年

3 趙啟宏;煤層氣井壓后返排油嘴尺寸確定方法研究[D];西南石油大學;2017年

4 李峗;頁巖氣井壓后返排制度優(yōu)化[D];西南石油大學;2017年

5 曾祥柱;砂巖油藏水平井壓裂返排理論研究[D];長江大學;2017年

6 趙英杰;水力壓裂返排優(yōu)化設計研究[D];中國石油大學（華東）;2013年

7 楊波;氣井壓后返排過程機理研究及返排制度優(yōu)化[D];成都理工大學;2014年

8 汪翔;裂縫閉合過程中壓裂液返排機理研究與返排控制[D];中國科學院研究生院（滲流流體力學研究所）;2004年

9 司志梅;低滲透油藏壓裂液濾失返排機理研究[D];中國石油大學(華東);2014年

10 胡景宏;壓裂液返排模型及應用研究[D];西南石油大學;2007年

，

本文編號：1563666