【摘要】：復(fù)雜裂縫內(nèi)的支撐劑輸送是壓裂現(xiàn)場(chǎng)急需改善的關(guān)鍵問題之一,通過提高支撐劑在分支縫內(nèi)的充填效率,能夠顯著提高油氣增產(chǎn)效果.目前,復(fù)雜裂縫內(nèi)的支撐劑輸送研究還處于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)探索階段,鮮有成熟的理論研究報(bào)道.本文總結(jié)了國內(nèi)外最新研究進(jìn)展,提出壓裂液分流量和支撐劑轉(zhuǎn)向條件是復(fù)雜裂縫攜砂的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù),并將復(fù)雜裂縫系統(tǒng)抽象成單元化物理模型,分別開展了分流量和轉(zhuǎn)向條件研究.借鑒限流壓裂中壓裂液分流量的計(jì)算方法和建模思路,分別建立了復(fù)雜裂縫單元模型中的壓裂液分流量算法和改進(jìn)算法,采用Fluent進(jìn)行了分流量模擬和對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明,改進(jìn)的算法與Fluent模擬結(jié)果相對(duì)誤差為-2.76%,計(jì)算結(jié)果較準(zhǔn)確.提出由砂堤表層支撐劑起動(dòng)的臨界流速表征支撐劑向分支縫轉(zhuǎn)向輸送的臨界條件,并給出了臨界轉(zhuǎn)向條件的算法,將算法的計(jì)算結(jié)果與Colorado School of Mines的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,平均誤差為8.18%,表明該算法能夠較好地預(yù)測(cè)支撐劑轉(zhuǎn)向臨界流速.綜合壓裂液分流量和支撐劑轉(zhuǎn)向條件算法,在Katherine Thomas Technology Center的實(shí)驗(yàn)條件下,預(yù)測(cè)了不同粒徑支撐劑在分支縫內(nèi)的輸送情況,結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致,從而為改善復(fù)雜裂縫內(nèi)的支撐劑輸送提供了理論和方法依據(jù).
[Abstract]:Proppant transportation in complex fractures is one of the key problems which need to be improved urgently in fracturing site. By increasing the filling efficiency of proppant in branch fractures, the oil and gas stimulation effect can be significantly improved. At present, proppant transport in complex cracks is still in the stage of laboratory experimental exploration, and few mature theoretical studies have been reported. This paper summarizes the latest research progress at home and abroad, puts forward that the flow rate of fracturing fluid and the conditions of proppant steering are two key parameters of complex fracture sand-carrying, and abstracts the complex fracture system into a unitized physical model. The flow distribution and steering conditions were studied respectively. Based on the calculation method and modeling idea of the split flow rate of fracturing fluid in the limited flow fracturing, the split flow rate algorithm and the improved algorithm in the complex fracture element model are established respectively. The simulation and comparative verification of the split flow rate are carried out by using Fluent. The results show that the split flow rate of fracturing fluid in the complex fracture element model is simulated and verified by comparison. The relative error between the improved algorithm and the Fluent simulation results is-2.76%, and the calculated results are accurate. The critical flow rate starting from the surface proppant of the sand embankment is proposed to characterize the critical condition of the transfer of the proppant to the branch joint, and the algorithm of the critical turning condition is given. The calculated results of the algorithm are compared with the experimental results of Colorado School of Mines, and the experimental results are compared and analyzed. The average error is 8.18%, which indicates that the proposed algorithm can predict the critical velocity of proppant turning well. Based on the split flow rate of fracturing fluid and proppant steering condition algorithm, under the experimental condition of Katherine Thomas Technology Center, the transport of proppant with different particle sizes in the branch seam is predicted. The results are in agreement with the experimental results, and the experimental results are in good agreement with the experimental results. This provides a theoretical and methodological basis for improving proppant transport in complex fractures.
【作者單位】： 中國石化石油工程技術(shù)研究院;中國石油大學(xué)(北京)石油工程學(xué)院;頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目(51490653,U1562212,51521063)資助
【分類號(hào)】：TE357.12

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本文編號(hào)：2450907