复杂裂缝内支撑剂输送的关键参数及算法

• 作者: 侯磊 曾义金 李根生 程轶妍 蒋廷学
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 复杂裂缝 支撑剂输送 单元模型 压裂液分流量 支撑剂转向条件
• 年，卷（期）: 2017,（26）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 3112-3120
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972016-00814

摘要

复杂裂缝内的支撑剂输送是压裂现场急需改善的关键问题之一,通过提高支撑剂在分支缝内的充填效率,能够显著提高油气增产效果.目前,复杂裂缝内的支撑剂输送研究还处于室内实验探索阶段,鲜有成熟的理论研究报道.本文总结了国内外最新研究进展,提出压裂液分流量和支撑剂转向条件是复杂裂缝携砂的两个关键参数,并将复杂裂缝系统抽象成单元化物理模型,分别开展了分流量和转向条件研究.借鉴限流压裂中压裂液分流量的计算方法和建模思路,分别建立了复杂裂缝单元模型中的压裂液分流量算法和改进算法,采用Fluent进行了分流量模拟和对比验证,结果表明,改进的算法与Fluent模拟结果相对误差为-2.76％,计算结果较准确.提出由砂堤表层支撑剂起动的临界流速表征支撑剂向分支缝转向输送的临界条件,并给出了临界转向条件的算法,将算法的计算结果与Colorado School of Mines的实验结果进行对比分析,平均误差为8.18％,表明该算法能够较好地预测支撑剂转向临界流速.综合压裂液分流量和支撑剂转向条件算法,在Katherine Thomas Technology Center的实验条件下,预测了不同粒径支撑剂在分支缝内的输送情况,结果与实验结论一致,从而为改善复杂裂缝内的支撑剂输送提供了理论和方法依据.