本文關(guān)鍵詞：通道壓裂支撐劑在裂縫中的鋪置規(guī)律研究

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【摘要】：通道壓裂采用非均勻鋪砂代替連續(xù)鋪砂,在縫中形成分散、開放、無(wú)限導(dǎo)流能力的通道,大幅度提高了油氣產(chǎn)量。其成功關(guān)鍵是形成簇團(tuán)狀的非均勻鋪砂,然而,目前關(guān)于支撐劑在裂縫中的非均勻鋪砂理論的研究較少,對(duì)支撐劑在單縫中的非均勻鋪砂研究不夠透徹,尤其對(duì)支撐劑在裂縫網(wǎng)絡(luò)中能否形成通道以及形成通道的影響因素的研究鮮有人關(guān)注。隨著通道壓裂的施工在多級(jí)水平井中的應(yīng)用日益增多,相關(guān)的鋪砂研究也需完善,需要一套可用于研究通道壓裂支撐劑鋪置規(guī)律的模擬裝置。基于此,本文通過(guò)大量的文獻(xiàn)調(diào)研和仿真模擬主要完成了以下工作:(1)調(diào)研了通道壓裂的技術(shù)原理以及支撐劑鋪砂的物理模擬裝置的研究現(xiàn)狀,剖析了當(dāng)前模擬裝置的局限性,基于相似原理、流體力學(xué)知識(shí)等從射孔、脈沖控制、多級(jí)縫網(wǎng)平行板、數(shù)據(jù)采集等單元改進(jìn),設(shè)計(jì)了一套模擬通道壓裂鋪砂過(guò)程的多級(jí)縫網(wǎng)模擬裝置。(2)基于Fluent軟件按全比例參數(shù)建立了單縫和T字形的裂縫網(wǎng)絡(luò)CFD模型,驗(yàn)證了改進(jìn)模擬裝置參數(shù)的合理性、以及物理模擬非均勻鋪砂形成通道的可行性。(3)利用設(shè)計(jì)裝置模擬了支撐劑在單縫中的非均勻鋪砂過(guò)程,研究了壓裂液黏度、射孔方式、纖維濃度、支撐劑濃度等因素對(duì)非均勻鋪砂通道形成的影響,并通過(guò)多因素分析法分析了不同因素對(duì)通道率的影響的顯著程度,推薦了合理的施工參數(shù)。(4)開展了支撐劑在T字型裂縫網(wǎng)絡(luò)中的非均勻鋪砂實(shí)驗(yàn),研究了次級(jí)裂縫寬度、支撐劑粒徑等因素對(duì)通道壓裂支撐劑非均勻鋪置的影響,回答了次級(jí)裂縫中是否能形成通道以及形成通道的限制條件等問(wèn)題;最后以鋪砂實(shí)驗(yàn)獲得的通道率為約束條件,研究了同一通道率不同鋪砂方式、支撐劑濃度、纖維濃度等對(duì)裂縫導(dǎo)流能力的影響。本論文的研究為支撐劑在主、次級(jí)裂縫中的非均勻鋪砂研究提供了可視化手段,進(jìn)一步揭示了通道的形成規(guī)律,同時(shí)也能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的通道壓裂設(shè)計(jì)和施工參數(shù)的優(yōu)選提供借鑒。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(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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本文編號(hào)：1279123