煤岩复杂裂缝长期导流能力实验研究

煤岩裂缝复杂程度对裂缝导流能力具有显著影响,通过长期导流测试实验准确评价煤岩复杂裂缝真实导流能力能够为现场压裂方案设计和施工提供技术支持。开展煤岩水平裂缝、T型裂缝和工型裂缝的长期导流能力实验评价发现:铺砂浓度相同时,煤岩裂缝导流能力受裂缝形态复杂程度影响明显,复杂程度越高,裂缝铺砂总量越大,煤岩裂缝导流能力越强,同时在闭合压力作用下支撑剂压实作用越明显;相同闭合压力条件下,随压实时间的增加,煤岩裂缝导流能力逐渐降低,并且随着煤岩裂缝复杂程度的增加,下降幅度逐渐增加。实验结果解释了不同测试条件下煤岩裂缝复杂程度对裂缝导流能力的影响,研究成果是对现有煤岩裂缝导流能力评价研究的补充完善,对今后煤层气井压裂施工裂缝参数优化设计具有一定的借鉴意义。

致密储层压裂液返排技术研究

致密性储层压裂后,支撑剂是否回流,直接影响着压后裂缝导流能力和压后油井的正常生产。在现有返排模型的基础上,建立了适用于致密性储层压后返排裂缝闭合模型。研究结果表明:随着支撑剂直径的增加,返排的临界回流流流速逐渐增加,而且返排的临界回流流流速的增加幅度也越来越大;随支撑剂直径的不断增加,油嘴直径越来越大,而且油嘴直径的增加幅度也越来越大。

封隔器间距对压裂管柱下入摩阻力的影响

压裂管柱下入到井斜角较大井段时,管柱所受摩阻力会产生极大值,摩阻力远大于管柱自重,管柱无法下入到设计的井段。为保证多封隔器压裂管柱顺利下入到目的层位,应分析压裂管柱下入过程遇阻的影响因素。应用管柱力学理论分析带封隔器管柱下入时的摩阻力,建立了考虑多封隔器间距对压裂管柱刚度影响的摩阻力计算模型,对压裂管柱所带封隔器数目及封隔器间距离进行优化,降低压裂管柱所受摩阻力,确保带封隔器管柱顺利下入到目的层位。

考虑壁面分维数的压裂液返排速度计算模型

基于分形理论,考虑裂缝壁面粗糙度对裂缝缝宽的影响,对原有压裂液返排过程裂缝中速度分布数学模型进行了修正。根据支撑剂的受力模型,建立了支撑剂发生回流的临界流速计算模型。根据使支撑剂发生回流的临界流速以及裂缝中速度分布数学模型,求解出支撑剂发生回流的具体位置。以吉林油田嫩平1井压裂数据为例,计算得出使支撑剂发生回流的压裂液临界返排流速应大于在距井口5 m处截面处的最大速度,由此各该井在压裂液返排过程中,支撑剂不发生回流。