本文關(guān)鍵詞： 水力壓裂 壓裂液返排 強(qiáng)制閉合 返排臨界流量模型 水電模擬實(shí)驗(yàn)　出處：《長(zhǎng)江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著石油行業(yè)的發(fā)展,常規(guī)油藏的開發(fā)大多已經(jīng)進(jìn)入了開發(fā)末期,為了石油工業(yè)的持續(xù)性發(fā)展,勘探開發(fā)和科學(xué)研究的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到了低滲油藏(滲透率小于10mD)的開采上。對(duì)于低滲透砂巖油藏,一般采用水平井水力壓裂進(jìn)行開采。壓裂液的返排是水力壓裂施工的重要組成部分,其對(duì)壓裂效果有著重要的影響。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓裂返排施工中的壓裂液返排臨界流量的確定問題,本文以砂巖油藏為研究對(duì)象,基于壓裂液在砂巖油藏中的滲流機(jī)理,建立了壓裂液濾失方程;結(jié)合建立的壓裂液濾失方程,利用物質(zhì)平衡原理和流體力學(xué)相關(guān)理論建立砂巖油藏水力壓裂裂縫閉合模型,分析了放噴油嘴尺寸和裂縫閉合時(shí)間的關(guān)系;借助動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)的相關(guān)理論推導(dǎo)了臨界返排流量模型,結(jié)合吉林油田相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性。通過對(duì)砂巖油藏臨界返排理論的研究,本文得到了以下認(rèn)識(shí)。(1)基于裂縫閉合模型分析了裂縫閉合時(shí)間的影響因素,得出放噴油嘴直徑越大,裂縫閉合時(shí)間越短。(2)通過裂縫閉合前的臨界返排流量模型,計(jì)算支撐劑的橫向位移,將此位移和裂縫半長(zhǎng)對(duì)比,分析得出裂縫閉合前支撐劑不會(huì)回流。(3)基于吉林油田某區(qū)塊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了臨界返排流量模型的準(zhǔn)確性,得出實(shí)際施工中應(yīng)該采用一個(gè)略大于理論臨界返排流量的返排量進(jìn)行施工。(4)基于臨界返排流量模型分析了支撐劑粒徑和壓裂液粘度對(duì)壓裂臨界返排流量的影響,在裂縫閉合條件下,其他條件相同時(shí),臨界返排流量隨支撐劑粒徑的增大而增大,隨著返排液粘度的增加而增加。(5)利用水電模擬實(shí)驗(yàn),考慮了在不同的裂縫條數(shù)、裂縫間距和裂縫長(zhǎng)度條件下,借助滲流場(chǎng)圖,分析了返排過程中的裂縫內(nèi)返排量的干擾情況,得出其他條件相同時(shí),隨著裂縫條數(shù)的增加,單條裂縫上的返排流量會(huì)略微減少,但是返排總量增加,同時(shí)每條裂縫上的返排流量是相同的。通過對(duì)于砂巖油藏水平井壓裂返排理論進(jìn)行研究,為現(xiàn)場(chǎng)壓裂返排施工提供了一定的理論指導(dǎo)。
[Abstract]:With the development of petroleum industry, most of the conventional reservoir development has entered the end of development, for the sustainable development of the petroleum industry. The emphasis of exploration and development and scientific research has gradually shifted to the production of low permeability reservoirs (permeability less than 10mD.) for low permeability sandstone reservoirs. Hydraulic fracturing is generally used in horizontal wells, and the back discharge of fracturing fluid is an important part of hydraulic fracturing operation. It has an important impact on the fracturing effect. In order to determine the critical flow rate of the fracturing fluid in the field fracturing backflow operation, this paper takes sandstone reservoir as the research object. Based on the percolation mechanism of fracturing fluid in sandstone reservoir, the filtration equation of fracturing fluid is established. Combined with the established fluid filtration equation, the fracture closure model of hydraulic fracturing in sandstone reservoir is established by using the principle of material balance and the relevant theory of fluid mechanics, and the relationship between the size of the nozzle and the time of fracture closure is analyzed. Based on the relevant theories of dynamics and fluid mechanics, the critical flow back flow model is deduced, and the accuracy of the model is verified by combining with the relevant basic data of Jilin Oilfield. Based on the fracture closure model, the influence factors of fracture closure time are analyzed, and the bigger the diameter of the nozzle is obtained. The shorter the crack closure time is, the more the lateral displacement of proppant is calculated through the critical flow back flow model before fracture closure, and the displacement is compared with the half length of fracture. The analysis shows that the proppant will not reflow before the fracture closure.) based on the basic data of a certain block in Jilin Oilfield, the accuracy of the critical flow back flow model is verified. It is concluded that a backflow volume slightly larger than the theoretical critical backflow rate should be used in actual construction. Based on the critical flow back flow model, the effects of the particle size of proppant and the viscosity of fracturing fluid on the critical flow back flow of fracturing are analyzed. Under the condition of crack closure and other conditions, the critical flow rate increases with the increase of the particle size of proppant, and increases with the increase of the viscosity of the fluid. Considering the different fracture number, crack spacing and fracture length, with the aid of seepage field diagram, the disturbance of internal displacement in the process of back discharge is analyzed, and other conditions are obtained. With the increase of the number of cracks, the flow back flow on a single crack will be slightly reduced, but the total amount of back discharge will increase. At the same time, the flow rate on each fracture is the same. Through the research on the theory of fracturing and drainage in horizontal well of sandstone reservoir, this paper provides some theoretical guidance for the field fracturing backflow operation.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE357.1

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本文編號(hào)：1492613