水力壓裂是難動用儲層增儲上產(chǎn)的關(guān)鍵工藝技術(shù)。壓裂液在地層中的濾失情況和壓后返排效果是研究人員普遍關(guān)注的問題,國內(nèi)外學(xué)者對壓裂液濾失與壓后返排進(jìn)行了大量研究。但針對現(xiàn)有理論模型沒有考慮應(yīng)力敏感性和天然裂縫對壓裂液濾失影響,以及沉降速率計算沒有考慮裂縫壁面粗糙度等問題。本文對壓裂液濾失與返排模型進(jìn)行了深入研究,主要內(nèi)容包括以下四方面:(1)基于雙重孔隙介質(zhì)模型,建立了考慮應(yīng)力敏感及天然裂縫的低滲透裂縫性儲層壓裂液濾失模型。采用有限差分法對模型進(jìn)行數(shù)值求解,模擬分析了應(yīng)力敏感系數(shù)等對低滲透裂縫性儲層壓裂液濾失的影響。(2)基于體積平衡原理,考慮壓裂液返排過程中的井筒摩阻,建立了壓后裂縫強(qiáng)制閉合狀態(tài)下的壓裂液返排模型,使用牛頓迭代法對模型進(jìn)行數(shù)值求解,分析了地質(zhì)參數(shù)及工藝參數(shù)對井口壓力動態(tài)和裂縫閉合時間的影響。(3)基于力矩平衡原理與砂起動理論,建立支撐劑力矩平衡方程,通過計算分別得到裂縫閉合前和裂縫閉合后的支撐劑起動臨界流速;考慮裂縫壁面效應(yīng)和支撐劑粒間干擾作用,分析支撐劑在壓裂液中的沉降規(guī)律,確定了裂縫閉合前后防止支撐劑回流的臨界返排流速。(4)建立了井口壓力與油嘴尺寸的對應(yīng)關(guān)系,在壓裂液返排期間可根據(jù)井口壓力變化動態(tài)調(diào)整油嘴尺寸。通過實例計算,分析了支撐劑的密度、粒徑以及破膠壓裂液黏度等對放噴油嘴直徑的影響。本文研究完善了壓裂液濾失與返排模型,論文研究成果和認(rèn)識對壓裂液濾失控制、壓后返排制度優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE357.12
【部分圖文】：

圖１－１壓裂液在支撐劑充填裂縫中濾失示意圖??２０１３年，＞＾§３１［２（）］等給出了計算裂縫內(nèi)壓力分布的公式，并且計算了壓裂液濾失過??

圖１－２壓裂液在砂礫巖濾失示意圖??２０１７年，許文俊等［２２］從頁巖氣藏水平井壓裂的角度出發(fā)，考慮了存在天然裂縫頁??

石英砂(上)與陶粒(下)聚合沉降過程
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2843777