發(fā)布時(shí)間：2021-01-23 17:26

　　目前,壓裂是油氣田開發(fā)最有效的增產(chǎn)措施之一,而在壓裂之后,井筒內(nèi)殘留大量的支撐劑使得后續(xù)的生產(chǎn)管柱無法下入,造成井筒內(nèi)支撐劑的砂埋或者砂堵,嚴(yán)重影響了油氣藏的正常生產(chǎn)。壓裂后地層砂埋之后,目前只能下入壓裂管柱或者生產(chǎn)油管進(jìn)行沖砂,砂粒在沖砂液的攜帶作用下從砂埋段經(jīng)過環(huán)形空間流出,常規(guī)的沖砂管柱沖砂效率低下,且一旦停泵容易引起砂卡等問題,嚴(yán)重影響壓裂施工進(jìn)度,增加壓裂成本。本文分析了沖砂過程中砂粒、流體和管柱之間的相互作用,建立了井筒內(nèi)流體-砂粒耦合模型和流體-管壁耦合模型,并根據(jù)沖砂作業(yè)常用的沖砂管柱,建立了油管、常規(guī)沖砂管柱和脈沖沖砂管柱的幾何模型;開展了不同類型沖砂管柱內(nèi)流體流動(dòng)特征模擬,分析管柱內(nèi)砂粒運(yùn)移規(guī)律;并通過有限元方法分析沖砂效果的影響因素,研究結(jié)果表明:從初始時(shí)刻到砂粒向出口運(yùn)移存在一個(gè)啟動(dòng)時(shí)間,井筒內(nèi)流場受井筒內(nèi)流體以及管柱結(jié)構(gòu)影響,不同注入?yún)?shù)對(duì)沖砂效果的影響均呈波動(dòng)性變化,相比于常規(guī)注入以脈沖注入的方式注入沖砂液,在相同的最高注入速度下部分波形能夠大幅度降低沖砂結(jié)束時(shí)間,因此脈沖法沖砂具有一定的可行性。脈沖法沖砂的沖砂結(jié)束時(shí)間與脈沖頻率、波形之間存在匹配關(guān)系,在較... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

油管內(nèi)沖砂幾何模型

圖 2.2 常用沖砂管柱內(nèi)沖砂幾何模型l 軟件做多物理場耦合模擬最主要的問題就是模其受井筒內(nèi)流體的作用會(huì)嚴(yán)重影響模型的收斂型的收斂性，另一方面復(fù)雜的模型會(huì)大幅度增管內(nèi)砂粒的運(yùn)移規(guī)律以及脈沖法沖砂的可行性開展有限元模擬。沖砂管柱內(nèi)流體流動(dòng)特征模擬管柱內(nèi)流體流動(dòng)特征的模型開展井筒內(nèi)流體流動(dòng)特征的模擬，設(shè)定Pa，注入流體為水（粘度 1mPa·s）模擬得到不布如圖 2.3~圖 2.10 所示：

圖 2.2 常用沖砂管柱內(nèi)沖砂幾何模型利用 Comsol 軟件做多物理場耦合模擬最主要的問題就是模型的收斂問題，而砂粒的運(yùn)移及其受井筒內(nèi)流體的作用會(huì)嚴(yán)重影響模型的收斂，考慮到三維模型一方面會(huì)影響模型的收斂性，另一方面復(fù)雜的模型會(huì)大幅度增加模擬時(shí)間。而本文重點(diǎn)分析沖砂管內(nèi)砂粒的運(yùn)移規(guī)律以及脈沖法沖砂的可行性，因此本節(jié)使用軸對(duì)稱的二維模型開展有限元模擬。2.4 不同類型沖砂管柱內(nèi)流體流動(dòng)特征模擬2.4.1 油管沖砂管柱內(nèi)流體流動(dòng)特征根據(jù)所建立的模型開展井筒內(nèi)流體流動(dòng)特征的模擬，設(shè)定入口流量 10m3/h，出口壓力為 10MPa，注入流體為水（粘度 1mPa·s）模擬得到不同時(shí)刻井筒內(nèi)流體流速、壓力分布如圖 2.3~圖 2.10 所示：


本文編號(hào)：2995615