本文選題：滑溜水壓裂 + 支撐劑鋪置　； 參考：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：滑溜水壓裂是非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)的一項(xiàng)重要增產(chǎn)技術(shù),在開采頁巖氣、致密砂巖氣等非常規(guī)油氣藏過程中起著舉足輕重的作用。水力壓裂的關(guān)鍵在于形成滿足導(dǎo)流能力的填砂裂縫,支撐劑在裂縫中的鋪置形態(tài)直接決定了壓后增產(chǎn)效果。目前關(guān)于支撐劑在裂縫內(nèi)的鋪置規(guī)律研究主要基于小排量下的Babcock沉降運(yùn)移模型,而對(duì)于大排量下的支撐劑鋪置規(guī)律尚不明確,特別是裂縫入口處湍流效應(yīng)對(duì)支撐劑鋪置形態(tài)的影響還有待進(jìn)一步研究。鑒于此,本文通過編制理論計(jì)算程序,從理論上分析了支撐劑鋪置的主要影響因素,在此基礎(chǔ)上利用大型可視化平行裂縫模擬裝置研究了大排量下的支撐劑鋪置規(guī)律,分析各影響因素對(duì)砂堤鋪置形態(tài)、平衡高度、平衡時(shí)間、前緣距離以及前緣高度的影響。同時(shí),在物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用Gambit前處理軟件建立相應(yīng)的幾何數(shù)值模型,并利用Fluent軟件模擬支撐劑在裂縫內(nèi)的鋪置規(guī)律,進(jìn)一步分析了湍流效應(yīng)對(duì)支撐劑鋪置規(guī)律的影響。通過上述研究,本文主要取得了以下三點(diǎn)認(rèn)識(shí):(1)大排量下滑溜水壓裂支撐劑在裂縫內(nèi)的鋪置規(guī)律不同于傳統(tǒng)小排量下的鋪置規(guī)律,且受裂縫入口處湍流效應(yīng)的影響較為明顯;(2)為了描述大排量下湍流效應(yīng)對(duì)支撐劑鋪置規(guī)律的影響,在前人的基礎(chǔ)上引入支撐劑砂堤前緣高度,以便更全面的描述支撐劑在裂縫中的鋪置形態(tài);(3)對(duì)比分析物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了支撐劑鋪置數(shù)值模擬的正確性和可行性,并利用數(shù)值模擬方法進(jìn)一步分析了大排量下湍流效應(yīng)和壓裂液粘度對(duì)支撐劑鋪置規(guī)律的影響,為壓裂施工方案設(shè)計(jì)提供了一定的參考。
[Abstract]:Slippery water fracturing is an important stimulation technique for exploration and development of unconventional oil and gas resources, which plays an important role in the process of producing unconventional oil and gas reservoirs such as shale gas and tight sandstone gas. The key of hydraulic fracturing is to form sand filling fractures that satisfy the flow conductivity. The placement form of proppant in the fracture directly determines the effect of increasing production after compression. At present, the research on the placement law of proppant in fracture is mainly based on the Babcock settlement migration model under small displacement, but the law of proppant placement under large displacement is not clear. In particular, the effect of turbulence at the crack entrance on the morphology of proppant placement remains to be further studied. In view of this, the main influencing factors of proppant placement are analyzed theoretically by compiling a theoretical calculation program. On this basis, the law of proppant placement under large displacement is studied by using a large visual parallel crack simulation device. The influence of various factors on sand embankment placement morphology, balance height, balance time, front edge distance and front edge height are analyzed. At the same time, on the basis of physical experiments, the corresponding geometric numerical model is established by using Gambit pre-processing software, and the law of proppant placement in cracks is simulated by Fluent software, and the influence of turbulence effect on the rule of proppant placement is further analyzed. Through the above research, this paper has mainly obtained the following three understandings: (1) the laying rule of slippery water fracturing proppant in large displacement is different from that under traditional small displacement. In order to describe the influence of turbulence effect on proppant placement under large displacement, the front height of proppant sand embankment is introduced on the basis of previous researches. The results of physical experiments and numerical simulation experiments are compared and analyzed, and the correctness and feasibility of numerical simulation of proppant placement are verified. The effects of turbulence effect and fracturing fluid viscosity on proppant placement are further analyzed by using numerical simulation method, which provides a certain reference for the design of fracturing operation scheme.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE357.12

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