本文選題：頁巖氣　切入點(diǎn)：強(qiáng)制閉合　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)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(guān)注的重點(diǎn)。為了獲得具有經(jīng)濟(jì)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(dá)到工業(yè)化產(chǎn)氣規(guī)模。壓裂時(shí),返排工作是尤為重要的一個(gè)過程,這直接影響到壓裂液對地層的傷害程度及裂縫的導(dǎo)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(diǎn)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(qiáng)制閉合的擬三維模型,并對返排率的影響因素進(jìn)行了分析與計(jì)算。研究成果可以用于引導(dǎo)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(diǎn):首先,依據(jù)滲流力學(xué)理論對裂縫閉合過程中壓裂液向地層的滲透過程進(jìn)行了詳盡而又系統(tǒng)的分析,并根據(jù)相關(guān)原理建立了濾失模型。該模型可以較為準(zhǔn)確的預(yù)測裂縫閉合時(shí)間,因此可以為更換油嘴的時(shí)機(jī)選擇提供合理可信的科學(xué)參考。其次,詳盡的探討了支撐劑在裂縫中回流的時(shí)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(jì)算得出了避免支撐劑發(fā)生回流效應(yīng)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(fù)雜情況,建立了與其相對應(yīng)的強(qiáng)制閉合情況下的滲流模型,并對其進(jìn)行數(shù)值差分求解。之后,對返排率的影響因素進(jìn)行了分析與計(jì)算。最后,根據(jù)前面的研究成果,得出了進(jìn)行返排控制方案設(shè)計(jì)的原則和方法,并編制了裂縫強(qiáng)制閉合過程中壓裂液返排計(jì)算軟件,利用頁巖氣井壓后返排優(yōu)化軟件計(jì)算臨界油嘴大小與其更換時(shí)間,從而更加科學(xué)化的指導(dǎo)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(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE377

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本文編號：1563666